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基本概念
第 1 讲 丰富多彩的物质
【考纲要求】:
1. 知道化学是在分子层次上认识物质和合成新物质的一门科学；了解物质的组成、结构和性质的关系；认识化学变化的本质。
2．认识并欣赏化学科学对提高人类生活质量和促进社会发展的重要作用。
3．能根据物质的组成和性质对物质进行分类。尝试按不同的方法对物质进行分类。
4．知道胶体是一种常见的分散系。
5．正确认识科学、技术与社会的相互作用，能运用所学知识解释生产、生活中的化学现象，解决与化学有关的一些实际问题。赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献，关注与化学有关的社会热点问题。初步树立社会可持续发展的思想。
【重点难点】 ：物质的组成和性质,对物质进行分类
知识梳理
1. 简单分类法及其应用（A）
⑴ 物质分类的方法
① 纯净物与混合物的区别
纯 净 物 混 合 物
①有固定的组成和结构②有一定的熔、沸点③保持一种物质的性质 无固定组成和结构无一定的熔、沸点保持原有物质各自的化学性质
② 物质分类的多种角度
⑵ 化学反应分类的方法
① 四种基本反应类型
反应类型 举 例 表 示 式
化合反应 C+O2 CO2 A+B==AB
分解反应 CaCO3 CaO+CO2↑ AB==A+B
置换反应 C+CuO Cu+CO↑ A+BC==AC+B
复分解反应 AgNO3+NaCl==AgCl↓+NaNO3 AB+CD==AD+CB
② 根据化合价是否变化 —— 氧化还原反应和非氧化还原反应
③ 四种基本反应类型与氧化还原反应（或非氧化还原反应）的关系
④ 根据反应中是否有离子参与 —— 离子反应和分子反应
2. 分散系及其分类（B）
分散系
⑴ 定义：一种（或几种）物质以粒子形式分散到另一种物质里所形成的混合物。
⑵ 组成：分散质——被分散成微粒的物质
分散剂——微粒分散在其中的物质
⑶ 分类：
分散系 溶液 胶体 悬（乳）浊液
分散系粒子的直径 ＜1nm 1nm～100nm ＞100nm
分散质粒子的组成 小分子或离子 大分子或分子集合体 许多分子的集合体
外观 均一、透明 大多均一、透明 不均一、不透明
能否透过滤纸 能 能 一般不能
能否透过半透膜 能 不能 不能
实例 食盐水、糖水 淀粉胶体、Fe(OH)3胶体 泥水
⑷ 胶体
① 胶体的本质特征：分散质微粒的直径在1nm ～ 100nm之间。胶体是以分散质粒子大小为特征的，它只是物质的一种存在形式，如NaCl溶于水形成溶液，如果分散在酒精中可形成胶体。可见，同种分散质在不同的分散剂中可以得到不同的分散系。
② 胶体的性质
现象 定义 解释 应用
丁达尔现象 光束通过胶体时，形成光亮的通路的现象 胶体分散质的粒子比溶液中溶质的微粒大，使光波发生散射 区别溶液和胶体
布朗运动 在超显微镜下可观察到胶体粒子在做不停的、无秩序的运动，叫做布朗运动 水分子从各个方向撞击胶体粒子，而每一瞬间胶体粒子在不同方向受的力是不相同的 ——
③ 胶体的分类
类 型 分散剂状态 实 例
固溶胶 固态 有色玻璃、烟水晶
液溶胶 液态 淀粉溶液、Fe(OH)3胶体
气溶胶 气态 烟、云、雾
④ 胶体稳定存在的原因
胶体粒子具有相对较大的表面积，能吸附离子而带电荷，所以胶体粒子带电。同种胶体粒子带同种电荷，互相排斥而稳定存在。
一般说来，金属的氢氧化物、金属氧化物的胶体粒子带正电荷；非金属氧化物、金属硫化物、硅酸胶体的胶体粒子带负电荷。
⑤ 净化胶体的方法——渗析法
将胶体放入半透膜袋里，再将此袋放入水中，胶粒不能透过半透膜，而分子、离子可以透过半透膜，从而使杂质分子或离子进入水中而除去。
⑥ 胶体的应用：
土壤的保肥作用、制豆腐的化学原理、江河入海口处形成三角洲、明矾净水等。
疑难点拨
一．酸的几个不一定：
1． 强酸可以制取弱酸，但弱酸也能制取强酸。如：CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4；
H3PO4(浓)+NaNO3=NaH2PO4+HNO3↑
2． 同种元素在含氧酸中价态越高，氧化性不一定越强。如氧化性：HClO>HClO4
3． 含氧酸的酸酐不一定都是非金属氧化物，如HMnO4对应酸酐Mn2O7就是金属氧化物。
4． 名称叫酸的物质不一定是酸，如石炭酸C6H5OH，是酚不是酸。
5． 酸的元数不一定等于酸分子中的H原子数。如亚磷酸（H3PO3）是二元酸，次磷酸（H3PO2）是一元酸，因为它们的结构分别是 O O
HO—P—OH 、HO—P—OH
H H
6． 无氧酸不一定是非金属的氢化物，如氢氰酸（HCN）。
二．物理变化和化学变化的根本区别在于发生变化后是否生成新的物质。如“氢氧化铁胶体加入硫酸镁产生沉淀”，这仅仅是胶体的凝聚，沉淀物还是氢氧化铁[Fe(OH)3]，这一变化应属于物理变化。
三．搞清结晶水合物与对应的无水化合物之间的差别。结晶水合物的组成是一定的，是纯净物，它与对应的无水化合物并不是同种物质。如加热胆矾成白色硫酸铜实质是化学变化。化学方程式为：CuSO4.5H2O=CuSO4+5H2O，注意“+”和“.“的含义截然不同。
四．易混概念辨析
非金属氧化物不一定是酸性氧化物：如CO、NO、NO2
酸性氧化物不一定是非金属氧化物：如Mn2O7、CrO3
金属氧化物不一定是碱性氧化物：如Al2O3 BeO ZnO（两性）、Mn2O7 CrO3（酸性）
碱性氧化物一定是金属氧化物
酸酐不一定是酸性氧化物：如乙酸酐(CH3CO)2O等
酸性氧化物一定是酸酐
NO2-------因与碱反应不仅生成盐和水，还有NO，因而不是酸性氧化物
Na2O2----因与酸反应不仅生成盐和水，还有O2，因而不是碱性氧化物
典例剖析
例1 将下列各组物质按酸、碱、盐分类顺次排列，正确的是（1998年高考试测题）
A.硫酸、纯碱、石膏 B.氢硫酸、烧碱、绿矾
C.石炭酸、乙醇、醋酸钠 D.磷酸、熟石灰、苛性钠
思路分析：A中纯碱属盐类；C中石炭酸属酚类而非酸类，乙醇属醇类而非碱类；D中苛性钠属碱类。
答案：B
方法要领：分清物质分类的依据，记住常见物质的俗名和类别。
例2 下列俗称表示同一种物质的是（1999年上海高考）
A.苏打、小苏打 B.胆矾、绿矾 C.三硝酸甘油酯、硝化甘油 D.纯碱、烧碱
思路分析：各物质的化学式为：A组Na2CO3、NaHCO3，B组CuSO4.5H2O、FeSO4.7H2O，C组C3H5(ONO2)3，D组Na2CO3、NaOH。
答案：C
一题多解：对于常见的重要物质的俗名要记住，并了解其主要性质。
例3 用于制造隐形飞机物质具有吸收微波的功能，其主要成分的结构 如图，它属于（2000年全国高考题）
A.无机物 B.烃 C.高分子化合物 D.有机物
思路分析：除碳的氧化物、碳酸及其盐、金属碳化物外，碳的化合物都属有机物，在有机物中，只含C、H两元素的称为烃类，相对分子质量数以万计、由n个重复链节构成的物质才称得上高分子化合物。
答案：D
方法要领：这是一道极为简单的高考题，所谓“起点高”——涉及到高科技领域的材料，但“落点低”——解答问题的知识十分简单。本题的解答，关键在于区分几个类别的概念范畴。
例4 下列说法正确的是（1991年上海市高考题）
A.非金属氧化物都是酸性氧化物
B.凡是酸性氧化物都可以直接与水反应生成对应的酸
C.与水反应生成酸的氧化物，不一定是该酸的酸酐
D.金属氧化物都是碱性氧化物
思路分析：碱性氧化物一定是金属氧化物，但金属氧化物不一定是碱性氧化物，有的是过氧化物（如Na2O2），有的是两性氧化物（如BeO、Al2O3），某些金属（过渡元素）氧化物甚至可以是酸性氧化物（如CrO3、Mn2O7）；非金属氧化物大多有对应酸，但有的为不成盐氧化物；有的不是酸酐的氧化物，却可以与水反应生成酸（如3NO2+H2O=2HNO3+NO），个别酸酐的氧化物不与水反应（如SiO2）。
答案：C。
方法要领：找出具体的物质，检查其说法是否正确，是解答这类正误判断题目的行这有效的方法。
例5 下列过程中,不涉及化学变化的是（2001年全国高考题）
A.甘油加水作护肤剂
B.用明矾净化水
C.烹鱼时加入少量的料酒和食醋,可减少腥味,增加香味
D.烧菜用过的铁锅,经放置常出现红棕色斑迹
思路分析：要弄清上述变化的内涵：A中利用了甘油有吸水性（有护肤作用），无新物质生成；B中是利用Al3+发生水解反应生成的Al(OH)3胶粒的吸附性（胶粒表面积大吸附水中悬浮的杂质），达到净水目的，属于化学变化；C中烹鱼时用酒解除腥味的原理是鱼肉里“隐居”着有脱腥臭味的三甲胺，乙醇能溶解三甲胺，且与食醋中的乙酸发生了酯化反应，加热后挥发出来，D中烧过菜的铁锅的表面残留有电解质溶液，而形成原电池发生电化学腐蚀，Fe为负极：Fe-2e-=Fe2+；炭（C）为正极：O2+2H2O+4e-=4OH-；Fe2++2OH-=Fe(OH)2；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；2Fe(OH)3=Fe2O3.3 H2O，呈红棕色，涉及到吸氧腐蚀的化学变化。
答案：A。
方法要领：化学变化的本质特征，在于发生了化学键的改变，导致了新物质的产生，物理变化和化学变化的根本的区别在于发生变化后是否生成新的物质。
高考真题
1.(2002年上海，4)将饱和FeCl3溶液分别滴入下述液体中，能形成胶体的是
A.冷水 B.沸水 C.NaOH浓溶液 D.NaCl浓溶液
2.(2001年上海，14)氯化铁溶液与氢氧化铁胶体具有的共同性质是
A.分散质颗粒直径都在1 nm～100 nm之间
B.能透过半透膜
C.加热蒸干、灼烧后都有氧化铁生成
D.呈红褐色
3.(2001年全国，2)下列过程中不涉及化学变化的是
A.甘油加水作护肤剂
B.用明矾净化水
C.烹鱼时加入少量的料酒和食醋可减少腥味，增加香味
D.烧菜用过的铁锅，经放置常出现红棕色斑迹
4.(2000年上海，5)用特殊方法把固体物质加工到纳米级(1～10 nm，1 nm＝10－9ｍ)的超细粉末粒子，然后制得纳米材料。下列分散系中的分散质的微粒直径和这种粒子具有相同数量级的是
A.溶液 B.悬浊液 C.胶体 D.乳浊液
5.(1997年全国)将某溶液逐滴加入Fe(OH)3溶胶内，开始时产生沉淀，继续滴加时沉淀溶解，该溶液是
A.2 mol·L－1 H2SO4溶液
B.2　mol·L－1　NaOH溶液
C.2 mol·L－1 MgSO4溶液
D.硅酸溶胶
6.(1996年上海，17)下列分离物质的方法中，根据粒子大小进行分离的是
A.萃取 B.重结晶 C.沉降 D.渗析
7.(1995年上海，6)下列关于胶体的说法中正确的是
A.胶体外观不均匀
B.胶体不能通过滤纸
C.胶粒做不停的、无秩序的运动
D.胶体不稳定，静置后容易产生沉淀
8.（07四川）下列家庭验中不涉及化学变化的是
A．用熟苹果催熟青香蕉 B．用少量食醋除去水壶中的水垢
C．用糯米、酒曲和水制甜酒酿 D．用鸡蛋壳膜和蒸馏水除去淀粉胶体中的食盐
9．（07广东理基）下列说法正确的是
A.可用丁达尔现象区分溶液与胶体
B.生石灰与水混合的过程只发生物理变化
C.O3是由3个氧原子构成的化合物
D.CuSO4·5H2O是一种混合物
知能训练
一、选择题
1. 下列物质属于纯净物的是
饮用天然水理化指标矿物元素 测定结果钙≥4.0 mg/L镁≥0.5 mg/L钾≥0.35 mg/L钠≥0.8 mg/L偏硅酸≥1.8 mg/LpH (25℃) 7.1
A.液氯 B.漂白粉 C.盐酸 D.碘酒
2．右图为农夫山泉矿泉水瓶上的部分说明文字，列出了该饮用天然水理化指标。这里
的钙、镁、钾、钠是指
A. 原子 B. 分子 C. 单质 D.元素
3．下列符号能同时表示一个原子、一种元素和一种物质的是
A O2 B Zn C N D Ca2+
4．下列家庭小实验不能制得溶液的是
5．科学家在2000年8月10日出版的英国《自然》杂志上报告说，他们用DNA制造出一种臂长只有7nm的纳米级镊子，这种镊子能钳起分子或原子，并对它们随意组合．下列分散系中分散质的微粒直径与纳米粒子具有相同数量级的是
A．溶液 B．胶体 C. 悬浊液 D．乳浊液
6．下列不存在丁达尔效应的分散系是①有尘埃的空气、②溴水、③蒸馏水、④沸水中加几滴FeCl3浓溶液、⑤淀粉溶液
A.② B.②③⑤ C.②③ D.①②③⑤
7．自第十一届奥运会以来，开幕式都要举行隆重的火炬接力仪式。火炬的可燃物是丁烷（化学式为C4H10），它燃烧时，火苗高且亮，即使在白天，二百米以外也能清晰可见。下列关于丁烷的叙述不正确的是
A．丁烷由碳、氢两种元素组成 B．丁烷分子由碳原子和氢原子构成
C．丁烷中碳、氢元素的质量比是4：10 D．丁烷由4个碳原子和10氢原子构成
8．不能用有关胶体的观点解释的现象是
A. 在江河入海处易形成三角洲
B. 0.01mol/LAgNO3溶液中滴入同浓度NaI溶液，看不到黄色沉淀
C. 在NaF溶液中滴入AgNO3溶液看不到沉淀
D. 同一钢笔同时使用不同牌号的墨水易发生堵塞
9．能证明胶体微粒比溶液中电解质微粒大的操作是
A．丁达尔现象 B．布朗运动 C．渗析　 D．电泳现象
10．将某溶液逐滴加入Fe(OH)3溶胶内，开始时产生沉淀，继续滴加时沉淀又溶解，则该溶液是
A. 2mol/L的H2SO4溶液　　　　　　 　 B. 2mol/L的NaOH溶液
C. 2mol/L的MgSO4溶液　　　　　　 　 D. 硅酸溶胶
11．下列物质分离的方法中，根据粒子的大小进行分离的是
A. 结晶 B. 过滤 C. 蒸馏 D. 渗析
12．下列化学反应基本类型中一定是氧化还原反就的是
A．化合反应 B．分解反应 C．复分解反应 D．置换反应
氧化还原反应
非氧化还原反应
置换
反应
分解反应
复分解反应
化合反应
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弘扬中学高三一轮复习学案 化学
基本理论
第5讲 人类对原子结构的认识
课题：人类对原子结构的认识 目标要求 完成情况
考纲要求 1.理解原子的组成和原子结构的表示方式，掌握单核微粒的相对质量及所带电荷与基本粒子的关系。 理解掌握
2.理解同位素的概念，掌握元素的平均相对原子质量的计算方法以及与同位素原子相对原子质量的关系。 理解掌握
3.了解原子核外电子运动状态和排布规律，了解电子云概念。 了解
考点预览：1.原子的组成和原子结构的表示方式，单核微粒的相对质量及所带电荷与基本粒子的关系。2.核素与同位素的概念，元素的平均相对原子质量的计算方法以及与同位素原子相对原子质量的关系。3.原子核外电子运动状态和排布规律。
重点难点：原子的组成和原子结构的表示方式
知识梳理
1. 原子的组成：
据以上关系填空:决定原子种类的因素是 、决定同位素种类的因素是 、决定原子近似相对原子质量的因素是 、决定原子所显电性的因素是 。
的含义：代表一个 的原子。
质量数（A） 数（Z） 数（N）
2.原子结构的表示方式：（分别以铝原子和氯原子为例说明）
（1）原子结构示意图： 、 ；
（2）电子式： 、 ；
（3）原子组成表示式（原子符号）： 、 。
3、核素和同位素：
(1) 核素：具有一定数目的 和一定数目的 的一种 子。如1H(H)、2H(D)、3H(T)就各为一种核素。
(2)同位素： 相同，而 不同的同一元素的各种 互称同位素（限制的范围是原子）。即：同一元素的不同核素之间互称 。②同一元素的各种同位素的 数不同，但它们的 性质几乎完全相同。③在天然存在的某元素里，不论是游离态还是化合态，各种同位素所占的原子个数百分比一般是不变的。
如：160、17O、180是氧元素的三种核素，互为同位素。
(3)元素、核素、同位素之间的关系如右图所示。
(4)同位素的特点
①同种元素，可以有若干种不同的核素（原子）。至今已发现
了110种元素，但发现了核素远多于110种。
②核电荷数相同的不同核素（原子），虽然它们的中子数不同，但是属于同一种元素。
③同位素是同一元素的不同核素（原子）之间的互相称谓，不指具体的原子。
④17O是一种核素（原子），而不是一种同位素。160、17O、180是氧元素的三种核素，互为同位素。
⑤同一种元素的不同同位素原子其质量数不同，核外电子层结构相同，其原子、单质及其构成的化合物化学性质几乎完全相同，只是某些物理性质略有差异。
（5）几种相对原子质量:
①相对原子质量： 、
近似相对原子质量：在数值上等于质量数。
元素的相对原子质量：按各种天然同位素在该元素中 百分数和其 计算求得的平均相对原子质量。
其中：A1。。。An是各种同位素的相对原子质量；X1...Xn是指各种同位素的天然原子百分比。若A1...An是各种同位素的质量数，则计算的是近似相对原子质量，而它是最常用的。
④元素的近似相对原子质量：按各种天然同位素在该元素中 百分数和其 计算求得的平均相对原子质量。
例：硼有两种天然同位素105B和115B，硼元素的相对原子质量为10.80，则对硼元素中105B质量分数的判断正确的是（1995年上海市高考题）
A.20% B.略大于20% C.略小于20% D.80%
4．电子层的表示方法
电子层数 1 2 3 4 5 6 7
符号
最多容纳电子数（2n2） ……2n2
能量大小 < < < < < <
5.核外电子排布规律：
（1）每个电子层最多容纳的电子数为2n2个。
（2）最外层不超过8个（若最外层为K层则不超过 个）；次外层不超过18个（若次外层为L层则不超过 个）；倒数第三层不超过32个。
（3）能量最低原理：即核外电子总是尽先排在 、然后才依次排在 、而原子失去电子时总是先失去 。
注意：以上三条规律不是孤立的，而是相互制约，必须同时满足。上述理论乃核外电子排布的初步知识，只能解释1～18号元素的结构问题，要解释更多问题，有待学习核外电子排布所遵循的其它规律。思考：钙的核外电子排布完全遵循此规律吗？
思考：试根据核外电子排布规律：
指出53号元素在周期表中的位置
确定116号元素处于 周期 族
零族元素的原子序数和电子排布的规律很强： 、 、 、 、 、 、 相隔二个8、二个18、二个32；8、18、32就是该周期容纳的 种类。阴、阳离子的稳定结构就是向最近的0族靠。
（4）核外电子运动特征：①电子本身的质量很小，1个电子的质量约为9.1×kg
②电子运动的范围小。电子在直径约为0.1nm的原子大小的空间内运动。
③电子运动的速率很大。核外电子绕核运动的速率接近光速3×108m·，所以核外电子绕核运动时 固定轨道， 能同时测出某时的速度和位置。故核外电子运动的描述只能指出它在核外空间某处出现的机会的多少。可用 来形象地描述核外电子的运动。此法中的小黑点的分布规律及其表示的意义是 。
疑难点拨
1～20号元素粒子结构的特点
(1)稀有气体元素原子的电子层结构与同周期的 元素的 离子的电子层结构相同，与下一周期的 元素形成的 离子的电子层结构相同。如：
①与Ne原子电子层结构相同的常见离子： 、 、 、 、 。
②与Ar原子电子层结构相同的常见离子： 、 、 、 。
与Ar原子核外电子数相同的常见分子： 、 、 、 、 .
(2)核外有10个电子的常见粒子
①分子： 、 、 、 、 ， ②阳离子: 、 、 、 、 .
③阴离子： 、 、 、 .
（3）前18号元素的原子结构的特殊性
原子核中无中子的原子 最外层有1个电子的元素： 、 、 .
最外层有2个电子的元素： 、 、 .
最外层电子数等于次外层电子数的元素： 、 .
最外层电子数是次外层电子数2倍的元素： ；是次外层电子数3倍的元素： ；是次外层电子数4倍的元素： 。
电子层数与最外层电子数相等的元素： 、 、 .
电子总数为最外层电子数2倍的元素： .
次外层电子数是最外层电子数2倍的元素： 、 ：
内层电子数是最外层电子数2倍的元素： 、 .
典例剖析
例1 硼有两种天然同位素105B和115B，硼元素的相对原子质量为10.80，则对硼元素中105B质量分数的判断正确的是（1995年上海市高考题）
A.20% B.略大于20% C.略小于20% D.80%
思路分析：设105B的原子个数的百分含量为X，则10.80=10X+11(1-X)，解得：X=20%，当年不少考生未认真审题，误选了A。这是把“同位素的原子个数百分比”与“同位素的原子质量分数”混为一谈之故。同位素的原子质量分数与原子个数百分比的关系是：
同位素原子的质量分数=[(该同位素的原子个数百分比×其质量分数)÷(该同位素的近似相对原子质量)]×100%
因此，105B质量分数=[(20%×10)÷10.80] ×100%=18.5%。
答案：C
方法要领：相对原子质量的计算:
（1）对原子质量M=m/[m(12C)/12] (其近似值为质量数)
（2）同位素的相对原子质量Ar=Ar(1)x(1)+Ar(2)x(2)+……(x为物质的量分数)
（3）同位素的近似相对原子质量Ar=A(1)x(1)+A(2)x(2)+……
例2 氯只有35Cl和37Cl两种稳定同位素，它们在氯气中的原子个数之比35Cl:37Cl为3:1。则相对分子质量为70、72、74的氯气分子数之比可能是（2000年上海市高考题）
A.5:2:1 B.5:2:2 C.9:3:1 D.9:3:2
思路分析：相对原子质量为70、72、74的氯气分子，显然是35Cl2、35Cl37Cl、37Cl2三种，对照选项，如35Cl和37C原子个数之比Cl为3:1即可。
35Cl2、35Cl37Cl、37Cl2 35Cl和37C原子个数之比
A 5 2 1 (5×2+2):(2+1×2)=12:4=3:1
B 5 2 2 (5×2+2):(2+2×2)=12:6=2:1
C 9 3 1 (9×2+3):(3+1×2)= 21:5≠3:1
D 9 3 2 (9×2+3):(3+2×2)= 21:7=3:1
答案：A、D
方法要领：首先要搞清相对原子质量70、72、74的氯气分子，其质量数的计算取其最大值和最小值各除以2得35与37，再推出三种分子分别为35Cl2、35Cl37Cl、37Cl2。最后按照选项验证35Cl和37C原子个数之比的是否为3:1。
高考真题
1．（08年广东化学·1）2007年诺贝尔化学奖得主Gerhard Ertl对金属Pt表面催化CO氧化反应的模型进行了深入研究。下列关于Pt的说法正确的是
A．Pt和Pt的质子数相同，互称为同位素
B．Pt和Pt的中子数相同，互称为同位素
C．Pt和Pt的核外电子数相同，是同一种核素
D．Pt和Pt的质量数不同，不能互称为同位素
2．（08年全国理综I·11）某元素的一种同位素 X 的原子质量数为 A ，含 N 个中子，它与1H 原子组成 HmX分子。在 a g HmX中所含质子的物质的量是
A． (A－N+m) mol B． (A一N) mol
C．(A－N) mol D． (A一N+m) mol
3．（08年上海化学·2）化学科学需要借助化学专用语言描述，下列有关化学用语正确的是
A．CO2的电子式 B．Cl－的结构示意图
C．乙烯的结构简式 C2H4 D．质量数为37的氯原子17 37Cl
4、（2005年上海高考题）下列离子中，电子数大于质子数且质子数大于中子数的是（ ）
A、D3O+ B、Li+ C、OD D、OH
5． (核磁共振)可以用于含碳化合物的结构分析．有关的说法正确的是（ ）
A．质子数为6 B．电子数为13 C．中子数为6 D．质量数为6
6、（04年京浙理综）下列离子中，所带电荷数与该离子的核外电子层数相等的是（ ）
A．Al3+ B．Mg2+ C．Be2+ D．H+
7．（2002年上海高考题）已知自然界氧的同位素有16O、17O、18O，氢的同位素有 H、D、T，从水分子的原子组成来看，自然界的水一共有（ ）
A 6种 B 9种 C 12种 D 18种
8．（2001上海考题）美国科学家将两种元素铅和氪的原子核对撞，获得了一种质子数为118、中子数为175的超重元素，该元素原子核内的中子数与核外电子数之差是（ ）
A 57 B 47 C 61 D 293
9．（12分）（08年江苏化学·21A）已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数A＜B＜C＜D＜E。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC的晶体为离子晶体，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。AC2为非极性分子。B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E的原子序数为24，ECl3能与B、C的氢化物形成六配位的配合物，且两种配体的物质的量之比为2∶1，三个氯离子位于外界。请根据以上情况，回答下列问题：（答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示）
（1）A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为 。
（2）B的氢化物的分子空间构型是 。其中心原子采取 杂化。
（3）写出化合物AC2的电子式 ；一种由B、C组成的化合物与AC2互为等电子体，其化学式为 。
（4）E的核外电子排布式是 ，ECl3形成的配合物的化学式为 。
（5）B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时，B被还原到最低价，该反应的化学方程式是 。
知能训练
一、选择题
1．以下有关原子结构的说法中，正确的是（　）。
　　A．原子核都是由质子和中子构成的
　　B．原子次外层电子数不一定都是8
　　C．稀有气体元素原子最外层电子数不一定都是8
　　D．原子最外层电子数一般不超过4
2．在10gD2O中，含有的中子数是阿伏加德罗常数的（　）。
　　A．1倍 B．3倍 C．5倍 D．7倍
3．下列离子化合物中，阴阳离子电子层结构相同的是（　）。
　　A．氯化钠 B．氧化镁 C．氯化钙 D．氧化钙
4．已知、、、、五种简单离子的核外电子数相等，则它们对应的核电荷数由大到小的顺序是（　）。
　　A．A＞B＞C＞D＞E B．B＞A＞C＞D＞E
　　C．C＞D＞E＞A＞B D．E＞D＞C＞B＞A
5．X、Y、Z三种元素，已知X和Y原子核外电子层数相同，Y和Z原子最外层电子数相同，又知三种元素原子最外层电子数总和为14，而质子数总和为28，则三种元素为（　）。
　　A．N、P、O B．N、C、Si C．B、Mg、Al D．C、N、P
6．下列微粒中，电子层结构完全相同的一组是（　）。
　　A．、、 B．、、
　　C．、、 D．、、
7．下列反应中，有1mol电子转移的是（　）。
　　A．11.5g金属钠在过量氯气中完全燃烧 　　B．0.125mol二氧化锰与浓盐酸完全反应
　　C．标准状况下，5.6L氯气与钠完全反应 D．12g镁在空气中完全燃烧
8．已知离子中含有x个中子，A元素的质量数为m，则n克离子共含有电子的物质的量为（单位为摩尔）（　）。
　　A． B． C． D．
9．某原子中的电子由在K层上运动变为在M层上运动，将（　）。
　　A．吸收能量 B．释放能量 C．能量不变 D．无法判断
10．1996年2月9 日欧洲一科学小组，由和两原子经核聚合，并放出一定数目的中子而制得原子，则两原子在核聚合过程中放出的中子数目是（　）。
　　A．41 B．115 C．142 D．162
11．已知元素X、Y的核电荷数分别是x和y，它们的离子和的核外电子排布相同，则下列关系式中正确的是（　）。
　　A．x－y＝m－n B．x－y＝m＋n 　　C．y－x＝m－n D．y－x＝ m＋n
12．今有A、B两种原子，A原子的M层比B原子的M层少3个电子，B原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍。则A、B分别是（　）。
　　A．He和B B．C和Cl C．Na和Si D．C和Al
13．下列分子中有3个原子核和10个电子的是（　）。
　　A． B． C．HF D．
14．下列说法中错误的是（　）。
　　A．金属越活泼，其原子在反应中越易失去电子
　　B．非金属越活泼，其阴离子在反应中越难失去电子
　　C．质量数相同的原子，其化学性质一定相同
　　D．质子数相同的微粒，其核外电子排布必相同
15．X、Y两种元素组成的两种化合物甲和乙，已知：甲的化学式为，甲中X的质量分数为80％，乙中Y的质量分数为25％，则乙的化学式是（　）。
　　A． B． C． D．
16。19世纪末，人类开始揭开原子内部结构的秘密，最先发现电子的科学家是（　）。
　　A．法国化学家拉瓦锡 B．英国物理学家汤姆逊
　　C．意大利物理学家阿伏加德罗 D．英国化学家道尔顿
二、填空题
17．与氖原子核外电子数相同的双原子分子是________；与氖原子核外电子数相同的三原子分子是________；与氖原子核外电子数相同的四原子分子是________ ；与氖原子核外电子数相同的五原子分子是________。
18．结构示意图为的微粒，其x值可能为________ 、________、________、________、________、________，相应的微粒符号分别为________、________、________、________、________、________。
19．某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍，其质子数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图为________ 。
20．在1911年前后，新西兰出生的物理学家——卢瑟福把一束变速运动的 －粒子（质量数为4的带2个正电荷的质子粒），射向一片极薄的金箔。他惊奇地发现，过去一直认为原子是“实心球”，而由这种“实心球”紧密排列而成的金箔竟被大多数 －粒子畅通无阻地通过，就像金箔不在那儿似的，但也有极少数的 －粒子发生偏转，或被笔直地弹回。根据以上实验现象能得出关于金箔中Au原子结构的一些结论，试写出其中的三点：
（1） （2）
（3）
21．已知一个SO2分子的质量为nkg，一个SO3分子的质量为mkg（假设两种分子中硫原子、氧原子分别具有相同的中子数）。若以硫原子质量的1/32作为标准，试计算SO2的式量为多少
①每层最多容纳 个电子
②最外层不超过 个电子，次外层不超过 个电子
③填充电子由里向外，能量由
低到高
种类
决定
原
子
AZX
表示方法
原子核
中子
质子
决定
与质子数确定
种类
同位素
数
核外电子
运动状态
排布规律
电子云
原子结构示意图
电子式
一个原子的质量
1个 12C原子质量的
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弘扬中学高三一轮复习学案 化学
基本理论
第20讲 弱电解质的电离平衡
【考纲要求】
1、掌握弱电解质的电离方程式；能正确书写电离方程式。
2、理解弱电解质的电离平衡以及影响因素。
3、电离平衡常数的表示、判断及计算
【重点难点】：弱电解质的电离平衡以及影响因素
知识梳理
四、弱电解质的电离平衡
1、弱电解质的电离平衡建立：
以醋酸为例，说明弱电解质的电离平衡建立过程。
2、问题讨论：
3、归纳总结：
（1）电离平衡的特点：
（2）影响电离平衡的因素：
越热越电离: 电离是 （吸热或放热）过程，因此，升高温度使平衡向 移动。
越稀越电离: 稀释弱电解质溶液，平衡向 移动。
同离子效应： 增大阴、阳离子的浓度，平衡向 移动；
减小阴、阳离子的浓度，平衡向 移动。
加入能反应的物质：平衡向 移动。
（3）相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸（如烟酸）与一元弱酸（如醋酸）的比较：
C（H+） pH 中和碱的能力 与足量活泼金属产生H2的量 开始与金属反应的速率
一元强酸
一元弱酸
（4）相同pH、相同体积的一元强酸（如烟酸）与一元弱酸（如醋酸）的比较：
C（H+） C(酸) 中和碱的能力 与足量活泼金属产生H2的量 开始与金属反应的速率
一元强酸
一元弱酸
五、电离方程式和离子方程式
1、电离方程式：强电解质完全电离，书写时用“ ”号；弱电解质部分电离，书时用“ ”号。多元弱酸是分步电离；所以应当分步书写电离方程式。多元弱碱也是分步电离，但可按一步电离写出。
2、离子分程式书写时，强电解质（除难溶性盐）一律写 符号；弱电解质，不论是在反应物中，还是在生成物中，都一律写其 。
六、电离平衡常数
1、定义： 。
2、电离常数的意义： 。
3、电离常数的影响因素： 。
4、多元弱酸的电离常数之间关系：一般K1 K2 K3，因此，计算多元弱酸溶液的C（H+）或比较弱酸酸性相对强弱时，通常只考虑 电离。
疑难点拨
在电离平衡的移动中，溶液中离子数目的变化与离子浓度的变化不一定是等同的。
如加水稀释0.1mol/L醋酸溶液，电离平衡右移，H+数目增多，但[H+]却是减小的。
弱电解质在反应或稀释过程中存在着电离平衡的移动，这一个知识点常隐藏于电解质溶液的考题中。
例：将体积都为10 mL、pH都等于3的醋酸和盐酸，加水稀释至a mL和b mL，测得稀释后溶液的pH均为5。则稀释后溶液的体积（1993年上海高考题）
A.a=b=100 mL B.a=b=1000 mL C.ab
对盐酸稀释1000倍是符合题意的，但对醋酸来说，稀释时醋酸仍电离，稀释1000倍时其pH小于5。要使pH等于5，必须再加水。选D。
典例剖析
例1 水的电离过程为H2O?H++OH-,在不同温度下其平衡常数为K(25℃)=1.0×10-14,K(35℃)=2.1×10-14。则下列叙述正确的是（2000年上海高考题）
A.C(H+)随着温度升高而降低 C.在35℃时，c(H+)>c(OH-)
C.水的电离度?（25℃）>（35℃） D.水的电离是吸热的
思路分析：升温后K值增大，说明水的电离平衡右移，水的电离度增加，c(H+)增大，c(OH-)也增大，且增大的倍数相同。
答案：D
方法要领：水的电离要破坏O-H共价键，为吸热过程，根据温度对电离平衡影响作出判断。注意任何温度下水中的[H+]与[OH-]总是相等的。
例2 已知一种[H+]=1×10-3 mol/L的酸和一种[OH-]=1×10-3 mol/L的碱溶液等体积混合后溶液呈酸性。其原因可能是（1991年全国高考题）
A.浓的强酸和稀的强碱溶液反应 B.浓的弱酸和稀的强碱溶液反应
C.等浓度的强酸和弱碱溶液反应 D.生成了一种强酸弱碱盐
思路分析：酸和碱溶液混合后所得溶液呈酸性，其原因有下列两种可能：
其一，这两种溶液恰好完全反应，但参与反应的是弱碱和强酸，生成强酸弱碱盐容易水解而显酸性。
其二，酸和碱并没有恰好完全反应，反应以后酸有剩余，因而溶液显酸性。
本题中的酸溶液H+离子浓度只有1×10-3mol/L。如果此酸是强酸，它是完全电离的，可见它是一种稀溶液；如果是弱酸，因为它只有少部分电离，则弱酸的浓度可能较大。同理，碱溶液的OH-离子浓度也是1×10-3mol/L，即或是强碱的稀溶液，或是弱碱的较浓溶液。
如上所述，可立即排除选项A，并确定选项B是符合条件的答案，混合后的溶液呈酸性这表明所用的是较浓的弱酸实际上是过量的。
由于题目为不定项选择，还有正确的选项，需继续分析C、D两选项。
如果酸是强酸、碱是弱碱，按前分析，两者不可能是等浓度的，可判断选项C不对，也正是由于这种原因，混合溶液呈酸性肯定不是从生成的盐水解而来的，这样，选项D也不正确。
必须注意，题给的条件是酸中的[H+]与碱中的[OH-]相等，而不是酸溶液的浓度与碱溶液的浓度相等。
答案：B
方法要领：酸和碱之间的反应是最常见的化学反应之一，本题意在于以这类最常见的反应为素材，多角度地考查与之相关的知识。本题设置了迷惑性较强的选项，估计考生在实际应答时会在几个都像似是而非的选项前下不了决心。
4个选项首先给人的印象好象是前3个叙述方式显然与选项D不同，这样D的地位就显得突出；加以强酸弱碱盐水解显酸性相当多的考生中认为是首先要考虑的原因。在这种思维定势的影响下，错选了D。
纯净的强酸弱碱盐的水溶液，由于水解而显酸性。但在强酸弱碱盐与弱碱的混合溶中，由于弱碱的电离趋势远大于强酸弱碱盐的水解趋势，即由于弱碱的存在而使溶液显碱性。
例3 为更好地表示溶液的酸碱性，科学家提出了酸度（AG）的概念，AG＝，则下列叙述正确的是（2001年上海高考题）
A.中性溶液的AG＝0 B.酸性溶液的AG＜0
C.常温下0.lmol/L氢氧化钠溶液的AG＝12 D.常温下0.lmol/L盐酸溶液的AG＝12
思路分析：中性溶液中[H+]=[OH-]，则AG=lg1=0，A正确；酸性溶液[H+]>[OH-]，AG>0。B错；对C选项：[OH-]=10-1mol/L，[H+]=10-13mol/L，AG=lg10-13/10-1=-12；对D选项则AG=12。
答案：AD
方法要领：运用新信息，注意AG表达式与pH的不同。把选项中的[H+]和[OH-]代入AG计算式即可。
高考真题
1．（08年江苏化学·8）在下列溶液中，各组离子一定能够大量共存的是
A．使酚酞试液变红的溶液： Na+、Cl-、SO42-、Fe3+
B．使紫色石蕊试液变红的溶液：Fe2+、Mg2+、NO3-、Cl-
C．c(H+)=10-12 mol·L-1的溶液：K+、Ba2+、Cl-、Br-
D．碳酸氢钠溶液：K+、SO42-、Cl-、H+
2．（08年江苏化学·12）下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是
A．pH=2的HA溶液与pH=12的MOH溶液任意比混合：
c(H+) + c(M+) == c(OH-) + c(A-)
B．pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液：
c(NaOH)＜c(CH3COONa)＜c(Na2CO3)
C．物质的量浓度相等CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合：
c(CH3COO-) +2c(OH-) == 2c(H+) + c(CH3COOH)
D．0.1mol·L-1的NaHA溶液，其pH=4：c(HA-)＞c(H+)＞c(H2A)＞c(A2-)
3．（08年全国理综I·12）已知乙酸（HA）的酸性比甲酸（HB）弱，在物质的量浓度均为0.1 mol·L－1 的 NaA 和 NaB混合溶液中，下列排序正确的是
A．c(OH－)>c(HA)>c(HB)>c(H＋) B．c(OH－)>c(A－)>c(B－)>c(H＋)
C．c(OH－)>c(B－)>c(A－)>c(H＋) D．c(OH－)>c(HB)>c(HA)>c(H＋)
4．（08年广东化学·7）某合作学习小组讨论辨析以下说法：①粗盐和酸雨都是混合物；②沼气和水蒸气都是可再生能源；③冰和干冰既是纯净物又是化合物；④不锈钢和目前流通的硬币都是合金；⑤盐酸和食醋既是化合物又是酸；⑥纯碱和熟石灰都是碱；⑦豆浆和雾都是胶体。上述说法正确的是
A． ①②③④ B．①②⑤⑥ C．③⑤⑥⑦ D．①③④⑦
5. (2004全国2－9)将0.l mol·醋酸溶液加水稀释，下列说法正确的是( )
A．溶液中c（H+）和c（）都减小 B．溶液中c（H+）增大
C．醋酸电离平衡向左移动 D．溶液的pH增大
6.（06全国理综I）在0.10mol·L-1CH3COOH溶液中存在如下电离平衡：CH3COOHCH3COO-+H+对于该平衡，下列叙述正确的是（ ）
A．加入水时，平衡向逆反应方向移动
B．加入少量NaOH固体，平衡向正反应方向移动
C．加入少量0.10mol·L-1HCl溶液，溶液中c(H+)减小
D．加入少量CH3COONa固体，平衡向正反应方向移动
知能训练
一．选择题
1．室温下，在pH=12的某溶液中，由水电离的c（OH -）为( )
A．1.0×10-7mol/L　　　 B．1.0×10-6mol/L C．1.0×10-2mol/L　　　　 D．1.0×10-12mol/L
2．取pH=4的某电解质溶液1.0L，用Pt电极进行电解，经过一段时间后，测得溶液pH=1,且阴、阳两极产物的物质的量之比为2:1，则该电解质溶液是( )
A． 盐酸 B．氢氧化钾溶液 C．硝酸银溶液 D．硫酸铜溶液
3．在室温条件下，酸和碱的溶液等体积混合后，pH值一定大于7的是( )
A pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液
B pH=3的醋酸（电离度约为1%）和pH=12的氢氧化钠溶液
C pH=3的硝酸和pH=11的氨水（电离度约为1%）
D pH=3的硫酸和pH=12的氢氧化钾溶液
4．t℃时饱和石灰水的密度为ρ(g·Cm－3)，其pH＝12，则t℃时氢氧化钙的溶解度为( )
A． B．
C． D．
5．四种水溶液①HCI，②FeCI3，③KOH，④Na2CO3其 PH值依次为4、4、10、10，而溶液中水的电离度依次为α1、α2、α3、α4，则它们的关系正确的是( )
A．α1=α2=α3=α4 B．α1＞α3＞α2＞α4
C．α4=α2＞α3=α1 D．α1=α3＞α2＝α4
6．下面的各说法中正确的是( )
A.在100°C时，纯水中的pH＝6，呈中性
B.pH＝5的稀醋酸，再加水冲稀100倍，溶液的pH＝7
C.0.3mol/L和0.1mol/L的两醋酸溶液中H＋离子浓度之比为3 ：1
D.在Na3PO4溶液中[Na＋] ：[PO43－]＝3 ：1
7．向一定体积的0.1摩/升的醋酸溶液中加入等体积的蒸馏水后,则下列叙述正确的是( )
A．溶液的pH值变小 B．醋酸的电离度增大
C．溶液的导电能力减弱 D．中和此溶液所需的0.1摩/升NaOH溶液的体积增加
8．下列溶液，一定呈中性的是( )
A 由等体积、等物质的量浓度的一元酸跟氢氧化钠溶液混合后所形成的溶液
B [H+]=1×10-7mol·L-1 的溶液 C pH=14-pOH 的溶液 D pH=pOH 的溶液
9.PH=5的盐酸和PH=9的NaOH溶液以体积比11:9混合,混合液的PH值为（ ）
A. 7.2 B.8 C.6 D.无法计算
10.室温时,若0.1mol/L的一元弱碱电离度为1%，则下列说法正确的是（ ）
A.该溶液的PH=11 B.该溶液的PH=3
C.加入等体积0.1mol/L HCl后，所得溶液PH=7
D.加入等体积0.1mol/L HCl后，所得溶液PH>7
11．25°C时，某强酸溶液PH=a，体积为V1；强碱溶液PH=b，体积为V2；a+b=12，酸碱溶液混合后PH=7，则V1和V2的关系为（ ）
A．V1=102V2 B.V2=102V1 C.V1=2V2 D.V2=2V1
12．用水稀释0.1摩/升氨水时，溶液中随着水量的增加而减小的是( )
A． B．
C．[H+]和[OH-]的乘积 D．OH-的物质的量
二．填空题
13．已知25℃时0.1mol·L－1醋酸溶液的pH约为3。向其中加入少量醋酸钠晶体, 待晶体溶解后发现溶液的pH增大。对上述现象有两种不同的解释: 甲同学认为醋酸钠水解呈碱性, 增大了[OH－], 因而溶液的pH增大; 乙同学认为醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子, 抑制了醋酸的电离, 使[H+]减小, 因此溶液的pH增大。你认为上述两种解释中 (“甲”或“乙”)正确。
(1)为了验证上述哪种解释正确, 继续做如下实验: 向0.1mol·L－1的醋酸溶液中加入少量下列物质 (填写编号), 然后测定溶液的pH。
A．固体CH3COOK B．固体CH3COONH4
C．气体NH3 D．固体NaHCO3
(2)若 (填“甲”或“乙”)的解释正确, 溶液的pH应 (填“增大”、“减小”或“不变”)。(已知: 25℃时, 0.1mol·L－1氨水的电离百分率为1.3%, 0.1mol·L－1醋酸的电离百分率为1.3%)。
14.水是一种极弱的电解质,在室温下平均每n个水分子只有一个水分子能电离，则n是（ ）
A.1×10-4 B. 55.6×107 C. 1×107 D. 6.02×1021
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弘扬中学高三一轮复习学案 化学
基本理论
第15讲 化学反应的方向和限度
化学反应的方向
【考纲要求】
1. 了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。
2． 了解测定化学反应速率的方法，培养观察、记录实验现象及数据处理能力。
【重点难点】：化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法
知识梳理
一、化学反应的限度—化学平衡
1、可逆反应：能同时向＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿进行的化学反应叫做可逆反应。理解可逆反应需注意三同：同＿＿、同＿＿、同＿＿＿＿。
2、 当一个可逆反应的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿相等时，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿不再改变，达到一种“平衡状态”，这就是这个反应所能达到的限度。
任何化学反应都有一定的限度，有的反应限度较大，反应进行的比较彻底，反应物转化为生成物的转化率较大；有的反应限度较小，反应物转化为生成物的转化率较小。
3、化学平衡的特点：“＿、＿＿ 、＿＿ ”
a.反应物与生成物处于动态平衡，在化学平衡状态，可逆反应的正反应和逆反应都还在不断的进行着，只是此时V正=V逆（且都大于0）。而不是停止了化学反应。
b.在化学平衡状态，任何反应物与生成物浓度保持一定，百分组成保持一定；（或说反应物与生成物的含量保持一定）
c.影响平衡的外界条件改变，平衡状态即被破坏，发生平衡移动。
4、影响化学平衡的条件：
化学平衡状态是与外界条件有关的。外界某种条件改变时，使正、逆反应速率不等，平
衡混合物中各组成物质的百分含量（或浓度）也随之改变，原来的平衡被破坏直到建立新条
件下的另一种平衡状态。这种改变的过程，叫化学平衡的移动。影响化学平衡的主要条件有
______、______、_____。
二、化学反应进行的方向
1．自发过程
（1）含义：在一定条件下不借助外部力量就能自动进行的过程。
（2）特点： ① 体系趋向于从 状态转变为 状态。
② 在密闭条件下，体系趋向于从 状态转变为 状态。
2．化学反应方向的判据
（1）焓判据
① 用 判断反应进行的方向。
② 焓减原理：自发反应的 H 0，绝大多数放热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应越完全。
（2）熵判据
① 用 判断反应进行的方向。自发反应的 S 0
② 熵：描述体系 的物理量，用符号S表示
③ 熵增原理：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大。大多数熵增加反应都能自发进行，且反应的熵增加越多，体系混乱度增加越多，反应越完全。产生气体的反应、气体物质的物质的量增大的反应，熵变通常都是正值（ △S ＞0），为熵增加反应。
④ 熵的大小：在同一条件下，不同物质的熵不同；同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关，同一种物质，三种状态下，熵值的大小顺序为：气态 液态 固态
（3）焓判断和熵判断的复合判据（自由能变化）:
△ G=△H—T △S
ΔH－TΔS＜0 反应
ΔH－TΔS = 0 反应
ΔH－TΔS＞0 反应
在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向ΔH－TΔS＜0　的方向进行，直至达到平衡状态
疑难点拨
化学平衡状态的判断
化学平衡状态的标志：v正=v逆；平衡混合物中各组成成分的含量保持不变。“v正=v逆”是化学平衡的本质特征，其含意是反应体系中同一物质的消耗速率和生成速率相等。而各组分的含量“不变”，是指各组分的浓度、质量分数、体积分数(有气体参加的可逆反应)、反应物的转化率等均保持不变。不变不能理解为相等。
判断某一可逆反应是否达到平衡状态的“等价标志”：
(1)对于反应前后气体体积不等的反应，当恒温、恒容时，压强不变、气体的平均相对分子质量不变，或恒温、恒压时，体积不变、混合气体的密度不变，说明反应处于平衡状态。
(2)对于有颜色物质参加的反应，体系颜色不变，说明反应处于平衡状态。
(3)对于吸热或放热反应，绝热体系的温度不变，说明反应处于平衡状态。
典例剖析
【例1】一定条件下，在密闭容器中，能表示反应X(g)+2Y(g) 2Z(g)一定达到化学平衡状态的是
A. X、Y、Z的物质的量之比为1:2:2 B. X、Y、Z的浓度不再发生变化
C. 容器中的压强不再发生变化 D. 单位时间内生成n molZ，同时生成2n molY
解析：达到化学平衡状态是指各组分浓度不变的状态，此时本题中压强也不再变化，而D选项表示反应向逆反应方向进行，没有达到平衡。答案：BC。
【例2】一密闭容器内装有N2和H2 ，反应开始时，N2浓度为2 mol/L，H2浓度为5mol/L ，两分钟后，测得N2浓度为1·8mol/L ，则两分钟内N2的平均反应速率是多少？H2和NH3的平均反应速率又分别是多少？通过计算，比较三者速率有何联系？
解析： N2 + 3 H2 2NH3
起始浓度（mol/L） 2 5 0
浓度变化（mol/L） 0·2 0·6 0·4
2 min后浓度（mol/L） 1·8 4·4 0·4
所以：v（N2）==0·1 mol/（L·min）
v（H2）=0·3 mol/（L·min） v（NH3）=0·2 mol/（L·min）
化学平衡状态的判断
化学平衡状态的标志：v正=v逆；平衡混合物中各组成成分的含量保持不变。“v正=v逆”是化学平衡的本质特征，其含意是反应体系中同一物质的消耗速率和生成速率相等。而各组分的含量“不变”，是指各组分的浓度、质量分数、体积分数(有气体参加的可逆反应)、反应物的转化率等均保持不变。不变不能理解为相等。
判断某一可逆反应是否达到平衡状态的“等价标志”：
(1)对于反应前后气体体积不等的反应，当恒温、恒容时，压强不变、气体的平均相对分子质量不变，或恒温、恒压时，体积不变、混合气体的密度不变，说明反应处于平衡状态。
(2)对于有颜色物质参加的反应，体系颜色不变，说明反应处于平衡状态。
(3)对于吸热或放热反应，绝热体系的温度不变，说明反应处于平衡状态。
高考真题
1．（08年山东理综·14）高温下，某反应达到平衡，平衡常数。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是
A．该反应的焓变为正值
B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小
C．升高温度，逆反应速率减小
D．该反应的化学方程式为CO＋H2OCO2＋H2
2．（08年四川理综·8）在密闭容器中进行如下反应：H2(g) ＋I2(g)2HI(g)，在温度T1和T2时，产物的量与反应时间的关系如下图所示．符合图示的正确判断是
A．T1＞T2，ΔH＞0
B．T1＞T2，ΔH＜0
C．T1＜T2，ΔH＞0
D．T1＜T2，ΔH＜0
3．（12分）（08年广东化学·24）科学家一直致力研究常温、常压下“人工围氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（光照、N2压力1.0×105Pa、反应时间3 h）：
T/K 303 313 323 353
NH3生成量/（10-6 mol） 4．8 5．9 6．0 2．0
相应的热化学方程式如下：
N2(g)+3H2O(1)=2NH3(g)+O2(g) ΔH=+765.2 kJ·mol-1
回答下列问题：
（1）请在答题卡的坐标图中画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。
（2）与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议： 。
（3）工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。设在容积为2.0 L的密闭容器中充入0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数（NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比）为。计算
①该条件下N2的平衡转化率；
②该条件下反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常数。
4．（10分）（08年江苏化学·20）将一定量的SO和含0.7 mol氧气的空气（忽略CO2）放入一定体积的密闭容器中，550 ℃时，在催化剂作用下发生反应：2SO2+O2 2SO3（正反应放热）。反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体体积减少了21.28 L；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2，气体的体积又减少了5.6 L（以上气体体积均为标准状况下的体积）。（计算结果保留一位小数）
请回答下列问题：
（1）判断该反应达到平衡状态的标志是 。（填字母）
a．SO2和SO3浓度相等 b．SO2百分含量保持不变
c．容器中气体的压强不变 d．SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等
e．容器中混合气体的密度保持不变
（2）欲提高SO2的转化率，下列措施可行的是 。（填字母）
a．向装置中再充入N2 b．向装置中再充入O2
c．改变反应的催化剂 d．生高温度
（3）求该反应达到平衡时SO3的转化率（用百分数表示）。
（4）若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液，生成沉淀多少克？
知能训练
一、选择题
1．下列过程是非自发的是
A．水由高处向低处流 B．天然气的燃烧
C．铁在潮湿空气中生锈 D．室温下水结成冰
2．自发进行的反应一定是
A．吸热反应 B．放热反应
C．熵增加反应 D．熵增加或者放热反应
3．下列说法正确的是
A．凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的
B．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变
C．自发反应在恰当条件下才能实现
D．自发反应在任何条件下都能实现
4．250℃和1.01×105Pa时，反应2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g） △H=＋56.76kJ/mol，自发进行的原因是
A．是吸热反应 B．是放热反应
C．是熵减少的反应 D．熵增大效应大于能量效应
5．以下自发反应可用能量判据来解释的是
A．硝酸铵自发地溶于水
B．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H= -571.6 kJ/mol
C．(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H= +74.9 kJ/mol
D．2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g) △H= +56.7kJ/mol
6．下列反应中，熵减小的是
A．(NH4 )2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g) B．2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)
C．2CO(g)＝2C(s)＋O2(g) D．MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g)
7．乙酸蒸气能形成二聚分子：2CH3COOH(g) (CH3COOH)2(g) ，△H<0。现欲测定乙酸的式量，应采取的措施是
A．高温低压 B．低温高压 C．低温低压 D．高温高压
8．有平衡体系CO（g）+ 2H2（g） CH3OH（g），△H<0。为了增加甲醇的产量，工厂应采取的正确措施是
A．高温、高压 B．适宜温度、高压、催化剂
C．低温、低压 D．低温、高压、催化剂
二、填空题
9．将物质的量之比为1:3的N2和H2混合，在一定条件下进行合成氨反应 N2 + 3H2 2NH3，
请说明采取下列措施，对化学平衡所产生的影响。
（1）使用催化剂_____________________；
（2）及时分离出NH3_______________________；
（3）等温等容条件下充入少量的稀有气体___________________________；
（4）等温等压条件下充入少量的稀有气体___________________________。
催化剂
T2
时 间
碘化氢的量
T1
高温
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弘扬中学高三一轮复习学案 化学
基本理论
第13讲 化学反应中的热效应
【要点扫描】
1. 了解反应热、吸热反应、放热反应的概念；
2. 了解反应热和焓变的涵义，了解焓变的表示符号（ΔＨ）及其常用单位（kＪ/mol），认识ΔＨ的“－”、“＋”与放热反应和吸热反应的对应关系；
3. 掌握热化学方程式的涵义和书写方法；
4. 了解盖斯定律的涵义，能用盖斯定律进行有关反应热的计算。
【重点难点】：热化学方程式的涵义和书写方法，能用盖斯定律进行有关反应热的计算
知识梳理
一、反应热、放热反应和吸热反应的关系
１.反应热是指　　　　　　　　　。在化学实验中，通常遇到的反应是在敞口容器下进行的，此时的反应热等于　　　　　　　，用符号　　　　表示，单位一般采用　　　　。
２.从化学键角度看，反应热近似等于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　．
３.　　　　　　　　　　的化学反应是放热反应，　　　　　　　　　　　　　的化学反应是吸热反应．从能量的角度来看，放热反应是由于　　　　，吸热反应是由于 ．如图中，a表示　　　　　，b表示　　　　　　，该反应的ΔＨ　０．中学常见的放热反应有　　　　　　　；吸热反应有　　　　　　　　．
二、反应热和焓变
1．焓和焓变
（1）焓
（2）焓变（ΔH） ΔH =H（产物）—H（反应物）
2．反应热
⑴定义：
⑵符号：用△H表示 ⑶单位；一般采用
⑷可直接测量，测量仪器叫量热计
⑸反应热产生的原因（微观讨论）
以H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)为例：
①化学键断裂时需要吸收热量
②化学键形成时要释放热量
吸热和放热的差值即为反应热
（6）反应热表示方法
反应热是表示化学反应过程中整个体系的能量（即焓）增加或者减少的量值，
ΔH =H产物—H反应物
焓增加→吸热→则用“ ”表示；
焓减少→放热→则用“ ”表示。（填“+”或“-”）
3.反应热的计算
（1）根据键能数据计算；ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和。
（2）根据热化学方程式计算；将ΔH看作热化学方程式中的一项，再按有关方程式的计算步骤、格式进行计算，得出有关数据。
（3）盖斯定律
三、热化学方程式
1.热化学方程式的概念： 的化学方程式，叫做热化学方程式。热化学方程式不仅表示了化学反应中的 变化，也表明了化学反应中的 变化。
2.书写热化学方程式时的注意点
（1）要注明 ，但中学化学中所用ΔH的数据一般都是在101kPa和25℃时的数据，因此可不特别注明；
（2）需注明ΔH的“+”与“—”，“+”表示 ，“—”表示 ；比较ΔH的大小时，要考虑ΔH的正负。
（3）要注明反应物和生成物的状态。g表示 ，l表示 ，s表示 ;
（4）各物质前的化学计量数表示 ，可以是整数也可以是分数。
四、盖斯定律及其应用
盖斯定律：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关，如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的，这就是盖斯定律。
典例剖析
例1.对下列化学反应热现象，不正确的说法是 (　 )
　　A．放热的反应发生时不必加热
　　B．化学反应一定有能量变化
　　C．吸热反应需要加热后才能发生
　　D．化学反应热效应数值与参加反应物质多少有关
解题体会：
例2.下列各组热化学方程式中，化学反应的△H前者大于后者的是 (　 )
①C(s)＋O2(g)===CO2(g)；△H1 C(s)＋O2(g)===CO(g)；△H2
②S(s)＋O2(g)===SO2(g)；△H3 S(g)＋O2(g)===SO2(g)；△H4
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)；△H5 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)；△H6
④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)；△H7 CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)；△H8
A．① B．④ C．②③④ D．①②③
解题体会：
例3.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是 ①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)； △H= + 49．0 kJ·mol－1
②CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)；△H=－192．9 kJ·mol－1
下列说法正确的是 (　 )
A．CH3OH的燃烧热为192．9 kJ·mol－1
B．反应①中的能量变化如右图所示
C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D．根据②推知反应： CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的△H>－192．9kJ·mol－1
解题体会：
例4. (　 )已知在1×105Pa，298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是
　　A． H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g)；△H= +242kJ·mol-1
　　B． 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l)；△H= -484kJ·mol-1
　　C． H2(g)+1/2O2(g) = H2O(g)；△H= +242kJ·mol-1
　　D． 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g)；△H= +484kJ·mol-1
解题体会：
例5.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)；△H= —571.68kJ·mol-1
　　　　　　CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)；△H= —282.9kJ·mol-1
某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74kJ热量，同时生成3.6g液态水，则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为 (　 )
　　A．2：1　　 B．1：2　 C．1：1　　 D．2：3
解题体会：
例6.在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，下列热化学方程式正确的是(　 )
　　A．CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）；△H= +725.8 kJ/mol
　　B．2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）；△H= -1452 kJ/mol
　　C．2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）；△H= -725.8 kJ/mol
　　D．2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）；△H= +1452 kJ/mol
解题体会：
高考真题
．已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(1)的燃烧热分别是-285.8 kJ·mol-1、-1411.0 kJ·mol-1和-1366.8 kJ mol-1，则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的△H为A
A．-44.2 kJ·mol-1 B．+44.2 kJ·mol-1
C．-330 kJ·mol-1 D．+330 kJ·mol-1
．（08年四川理综·7）下列关于热化学反应的描述中正确的是B
A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1
B．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol－1，则2CO2(g) ＝2CO(g)＋O2(g)反应的
ΔH＝2×283.0 kJ·mol－1
C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D．1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷燃烧热
3．（08年重庆理综·13）化学反应N2＋3H2 ＝ 2NH3的能量变化如题13图所示，该反应的热化学方程式是
A．N2(g)＋3H2(g) ＝ 2NH3(l)；⊿H ＝ 2(a—b—c)kJ·mol－1
B．N2(g)＋3H2(g) ＝ 2NH3(g) ；⊿H ＝ 2(b—a)kJ·mol－1
C．N2(g)＋H2(g) ＝ NH3(l) ；⊿H ＝ (b＋c—a)kJ·mol－1
D．N2(g)＋H2(g) ＝NH3(g) ；⊿H ＝ (a＋b)kJ·mol－1
4．（08年广东化学·14）下列有关能量转换的说法正确的是AB
A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程
B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程
D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程
5．（08年江苏化学·1）化学与生活、社会密切相关。下列说法不正确的是B
A．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境
B．凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害，不可食用
C．为防止电池中的重金属等污染土壤和水体，应积极开发废电池的综合利用技术
D．提倡人们购物时不用塑料袋，是为了防止白色污染
6．（08年海南化学·8）白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P—P a kJ·mol—1、P—O b kJ·mol—1、P=O c kJ·mol—1、O=O d kJ·mol—1。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H，其中正确的是A
A．（6a+5d－4c－12b）kJ·mol—1 B（4c+12b－6a－5d）kJ·mol—1
C．（4c+12b－4a－5d）kJ·mol—1 D．（4a+5d－4c－12b）kJ·mol—1
7．（08年上海化学·17）已知：H2(g)+F2(g)→2HF(g)+270 kJ，下列说法正确的是C
A．2 L氟化氢气体分解成1 L氢气与1 L氟气吸收270 kJ热量
B．1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出热量小于270 kJ
C．在相同条件下，1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和大于2 mol氟化氢气体的能量
D．1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270 kJ热量
8．（10分）（08年江苏化学·17）工业上制备BaCl2的工艺流程图如下：
某研究小组在实验室用重晶石（主要成分BaSO4）对工业过程进行模拟实验。查表得
BaSO4(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s) △H1 = 571.2 kJ·mol-1 ①
BaSO4(s) + 2C(s)2CO2(g) + BaS(s) △H2= 226.2 kJ·mol-1 ②
（1）气体用过量NaOH溶液吸收,得到硫化钠。Na2S水解的离子方程式为 。
（2）向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，= 。
[Ksp(AgBr)=5.4×10-13，Ksp(AgCl)=2.0×10-10]
（3）反应C(s) + CO2(g)2CO(g)的△H= kJ·mol-1。
（4）实际生产中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，其目的是
， 。
9．（8分）（08年海南化学·15）反应A(g)+B(g) C(g) +D(g)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。
（1）该反应是____________________反应（填“吸热”、“放热”）。
（2）当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率______（填“增大”、“减小”或“不变”），原因是____________________________________________。
（3）反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响 _______________，原因是_________.
（4）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1_________，E2________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
10、（2006重庆卷10）.25℃、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol,则下列热化学方程式正确的是
A.C(s)+O2(g)=CO(g);△H=-393.5 kJ/mol
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=+571.6 kJ/mol
C.CH4g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);△H=-890.3 kJ/mol
D.C6H12O6（s）+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l);△H=-1 400 kJ/mol
11、（2005年高考全国理综卷I 8）已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则已炔燃烧的化学方程式正确的是（ ）
A．；
B．；
C． ；
D．；
12、（2005年江苏高考）（8分）通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热（△H），化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。
化学键 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C
键能/kJ·mol—1 460 360 436 431 176 347
请回答下列问题：
（1）比较下列两组物质的熔点高低（填“＞”或“＜”
SiC Si； SiCl4 SiO2
（2）右图立方体中心的“●”表示硅晶体中的一个原子，
请在立方体的顶点用“●”表示出与之紧邻的硅原子。
（3）工业上高纯硅可通过下列反应制取：
SiCl4(g) + 2H2(g) 高温 Si(s) + 4 HCl(g)
该反应的反应热△H = kJ/mol.
知能训练
一、选择题
1.化学反应中常常伴有能量变化，下列说法错误的是 (　 )
A 原电池是将部分化学能转化为电能
B TNT爆炸是将部分化学能转化为动能
C 铝热反应是将部分化学能转化为热能
D 甲烷燃烧是将全部的化学能转化为热能
2.分析右面的能量变化示意图，确定下列选项中正确的是(　 )
A.2 A（g）+ B(g) 2 C（g）；△H＜0
B.2 A（g）+ B(g) 2 C（g）； △H＞0
C.2A + B 2 C；△H＜0
D.2C 2 A +B ；△H＜0
3.已知在25、101Kpa下，1g C8H18（辛烷）燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40KJ热量。则表示上述反应的热化学方程式正确的是 (　 )
A. 2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(g)；△H =-96.80KJ/mol
B. 2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l)；△H =-11035.20KJ/mol
C. 2C8H18(g)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l)；△H =+11035.20KJ/mol
D. 2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(g)；△H =-96.80KJ/mol
4.使18g焦炭发生不完全燃烧，所得气体中CO占1/3体积，CO2占2/3体积，已知：
C(s)+1/2O2(g)＝CO(g) △H＝－Q1kJ/mol，CO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g) △H＝－Q2kJ/mol
与这些焦炭完全燃烧相比较，损失的热量是 ( 　 )
A．1/2Q2 kJ B．1/3Q2 kJ C．1/3（Q1+Q2）kJ D．1/3Q1 kJ
5.现有 CO，H2，CO2组成的混合气体116.6升(标况),经完全燃烧后放出的总热量为867.9KJ,并生成18克H2O(L),已知2H2 (g)+O2 (g)=2H2O(L)；△H=-571.6KJ/mol ,CO(g)+1/2O2=CO2 (g); △H=-282.8KJ/mol,则燃烧前混合气体中CO的体积分数最接近于 （ ）
A 80% B 60% C 40% D 20%
6.肼（N2H4）是火箭发动机的一种燃料，反应时N2O4为氧化剂，反应生成N2和水蒸气。
已知：N2(g) + 2O2(g)＝N2O4(g)； △H＝+ 8.7kJ/mol N2H4(g) + O2(g)＝N2(g) + 2H2O(g)； △H＝–534 kJ/mol
下列表示肼和N2O4反应的热化学方程式，正确的是 (　 )
A. 2N2H4(g) + N2O4(g) ＝ 3N2(g) + 4H2O(g)； △H＝–1076.7 kJ/mol
B. N2H4(g) + 1/2N2O4(g) ＝3/2N2(g) + 2H2O(g)； △H＝–1076.7 kJ/mol
C. 2N2H4(g) + N2O4(g) ＝ 3N2(g) + 4H2O(g)； △H＝–542.7 kJ/mol
D. 2N2H4(g) + N2O4(g) ＝ 3N2(g) + 4H2O(g)； △H＝–1059.3 kJ/mol
7.根据热化学方程式(101 KPa) S(s) +O2 (g)=SO2 (g); △H=-297.23KJ/mol分析下列说法不正确的是 (　 )
A S的燃烧热为297.23KJ/mol
B S(g) +O2 (g)=SO2 (g) 放出的热量大于297.23KJ
C S(g) +O2 (g)=SO2 (g) 放出的热量小于297.23KJ
D 形成1mol SO2化学键所释放总能量大于断裂1molS(s)和1molO2 (g)的化学键所吸收的总能量
8.已知某温度下的热化学方程式：2SO2（气）+O2（气）2SO3；△H= -197KJ/mol，在同温同压下，向密闭容器中通入2molSO2和1molO2，达平衡时放出热量Q1KJ；向另一相同的密闭容器中通入1.5molSO2，0.75molO2和0.5molSO3，达平衡时放出热量Q2KJ。下列关系正确的是 (　 )
A．Q1=Q2=197 B．Q1=Q2<197 C．Q1二、填空题
9.已知1mol CO气体完全燃烧生成CO2气体，放出283KJ热量，1mol氢气完全燃烧生成液态水放出286KJ热量，1mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890KJ热
⑴ 写出H2完全燃烧热化学方程式
⑵ 若1mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸汽，放出热量 890KJ（填“ =”、“>””<”）
⑶ 若将a mol CH4，CO，H2混合气体完全燃烧，生成CO2气体和水蒸汽，则放出热量（Q）的取值范围是 （ ）
⑷若将a mol CH4，CO，H2混合气体完全燃烧，生成CO2气体和水蒸汽，且CO2和H2O物质的量相等，则放出热量（Q）的取值范围是
10.化学键的键能是指气态原子间形成1mol化学键时释放的能量。如：
H(g)＋I(g)→H－I(g)＋297KJ 即H－I键的键能为297KJ·mol－1，也可以理解为破坏1mol H－I键需要吸收297KJ的热量。化学反应的发生可以看成旧化学键的破坏和新化学键的形成。下表是一些键能数据。（单位：KJ·mol－1）
键能 键能 键能
H－H 436 Cl－Cl 243 H－Cl 432
S＝S 255 H－S 339 C－F 427
C－Cl 330 C－I 218 H－F 565
C－O 347 H－O 464
阅读上述信息，回答下列问题：
(1)根据表中数据判断CCl4的稳定性 （填“大于”或“小于”）CF4的稳定性。试预测C－Br键的键能范围_________(2)结合表中数据和热化学方程式H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH= —QKJ/ mol；通过计算确定热化学方程式中Q的值为 。
(3)卤代烃RX在同样条件下发生碱性水解反应时，RF、RCl、RBr、RI（R相同）的反应活性由大到小的顺序是_________________________________。
(4)有人认为：H－O键的键能大于H－S键的键能，所以H2O的熔沸点高于H2S的熔沸点。你是否赞同这种观点？如不赞同，请说出你的解释。 。
11.化学键的键能是原子间形成1mol化学键（或其逆过程）时释放（或吸收）的能量。以下部分共价键键能数据：H—S 364 kJ/mol,S—S 266 kJ/mol ，S=O 522 kJ/mol ，H—O 464 kJ/mol。
（1）试根据这些数据计算下面这个反应的反应热：2H2S(g)+SO2(g)=3S(g)+2H2O; △H= —Q kJ/mol，反应产物中的S实为S8，实际分子是一个8元环状分子（如图）。求Q。
S S S S
S S S S
S S
（2）标准状况下，将a L H2S与b L SO2混合进行上述反应，当a＞2b时，反应放热多少kJ/mol；当a＜2b时，反应放热多少kJ/mol
●
物质所具有的总能量
高
2 A (g) + B(g)
低
2 C (g)
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弘扬中学高三一轮复习学案 化学
基本理论
第16讲 化学反应的方向和限度
化学平衡
【考纲要求】
1. 知道活化分子、有效碰撞、活化能的涵义及其对化学反应速率的影响。
2. 通过实验探究温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。
3. 了解活化能对化学反应速率的影响，认识温度、浓度、压强和催化剂影响化学反应速率的一般规律。
【重点难点】：温度、浓度、压强影响化学反应速率的一般规律，活化分子、有效碰撞、活化能的涵义
知识梳理
一、化学平衡常数------平衡混合物中各组分的物质的量浓度之间的限制关系
1．概念
在一定温度下，当一个可逆反应达到 时，生成物 与反应物 的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用符号
表示。
2．表达式
对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)在一定温度条件下达到平衡时：
K=
3．平衡浓度
只写浓度可变的溶液相和气相，纯固态和纯液态物质不写入（浓度视为1）：
CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) K
Cr2O72 －( aq ) + H2O ( l ) 2 CrO4 2 －( aq ) + 2 H+ ( aq ) K
4．K的意义
平衡常数是表明化学反应在一定条件下进行的最大程度（即反应限度）的特征值，一般可认为，K越大，表示化学反应达到平衡时生成物浓度对反应物浓度的比值越大，也就是反应进行的程度越大；反之，K越小，表示反应进行的程度越小。
一般地说，K＞K 时，该反应进行得就基本完全了。
F2 + H2 2HF K=6.5×1095
Cl2 + H2 2HCl K=2.57×1033
Br2 + H2 2HBr K=1.91×1019
I2 + H2 2HI K=8.67×102
5．影响K的因素
浓度 压强 催化剂 温度
放热反应,温度升高,平衡常数______________(“变大”、“变小”)
吸热反应,温度升高,平衡常数______________(“变大”、“变小”)
6．平衡常数K的表达
（1） 化学 计量数扩大 2 倍， K
N2 + 3 H2 2 NH3 K=
1/2 N2 + 3/2 H2 NH3 K=
（2）互逆反应，其平衡常数
2NO2N2O4 K=
N2O42NO2 K=
（3）反应方程式相加 ( 减 )，平衡常数相
NH4INH3 + HI ①K1=
2HIH2 + I2 ②K2=
2NH4INH3 + I2 + H2 ③K3=
（4）用实际参加反应的粒子进行表达
Cl2 + H2O H+ + Cl- + HClO K=
7．平衡常数K的应用
（1）判断可逆反应进行的限度
（2）判断一个可逆反应是否达到平衡
若用起始时各物质浓度幂之积的比值（用Q表示）与K比较，可判断可逆反应进行的方向。
当Q=K时，可逆反应 ；
当Q>K时，可逆反应 ；
当Q二、影响化学平衡的条件
（1）浓度
（2）压强
3）温度
（4）催化剂
反应特征 改变条件 改变条件瞬间 达到新平衡前 平衡移动方向
V(正) V(逆) V(正) 与V(逆)关系
△H<0 升高温度
降低温度
气体化学计量数减小 增大压强
减小压强
气体化学计量数不变 增大压强
减小压强
改变浓度 增大c(反应物)
增大c(生成物)
减小c(反应物)
减小c(生成物)
充入惰性气体 恒温恒容
恒温恒压 气体化学计量数减小
气体化学计量数不变
使用催化剂
勒夏特列原理
三、化学平衡计算
1．平衡转化率
某个指定反应物的转化率=
2．化学平衡计算三步曲
mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)
n起始/mol a b c d
n变化/mol　　 mx nx px qx
n平衡/mol　 a-mx b-nx c+px d+qx
四、工业化学------合成氨的工业
1．原料气的准备
思考 怎样以空气、水和煤为原料，制备硝酸铵。写出有关化学反应方程式。
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
2．合成氨工业条件的选择
请根据反应特点：N2 + 3H2 2NH3 (△H<0)，说明合成氨工业选择合适条件的依据。
改变条件 化学反应速率 化学平衡 生产措施
浓度
压强
温度
催化剂
总结合成氨的条件：______________________________________。
3．合成氨反应达平衡时平衡混合物中NH3所占的体积分数[ n(N2) : n(H2) = 1 : 3 ]
压强(MPa)温度(℃) 0.1 10 20 30 60 100
200 15.3 81.5 86.4 89.9 95.4 98.8
300 2.2 52.0 64.2 71 84.2 92.6
400 0.4 25.1 38.2 47.0 65.2 79.8
500 0.1 10.6 19.1 26.4 42.2 57.5
600 0.05 4.5 9.1 13.8 23.1 31.4
*根据上表中的有关数据，计算在500℃、20MPa条件下合成氨反应达到平衡时，N2的转化率为_________；列出由NH3的体积分数（a %）计算N2的转化率的一般表达式_________。
疑难点拨
化学平衡的图像分析
一、读图程序
一看面（弄清横坐标、纵坐标的含义）；二看线[看清曲线的走向和变化趋势（所在位置上下、升降、左右、走向等）]；三看点（分析原点、交点、转折点、终点等含义）；四看辅助线（等温线、等压线等）。
二、典型图像分析
1．建立在平衡体系上的C%~P(T)图像
请针对一般反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)，反应热效应表示为△H
A%表示反应物A在平衡混合气体中所占的体积分数。（若：A%表示反应物A的平衡转化率？）。
△H 0 △H 0 △H 0 △H 0
m+n p+q m+n p+q m+n p+q m+n p+q
若A%表示反应物A的平衡转化率
2．平衡建立过程中的A%~p(T)~t图像
p1 p2 T1 T2 p1 p2 T1 T2
m+n p+q △H 0 m+n p+q △H 0
注：图中A%或C%表示平衡混合物中A或C所占的体积分数。
典例剖析
例1 在5L的密闭容器中充入2molA气体和1molB气体，在一定条件下发生反应：
2A(g)+B(g) 2C(g)，达到平衡时，在相同温度下测得容器内混合气体的压强是反应前的5/6，则A的转化率为（1999年广东高考题）
A.67% B.50% C.25% D.5%
思路分析：本题是一道基础的化学平衡计算题，可直接由反应前后的压强之比列式便可得解。设A的转化率为x
2A(g)+B(g) 2C(g) n(总)
起始量(mol) 2 1 0 3
转化量(mol) 2x x 2x
平衡量(mol) 2-2x 1-x 2x 3-x
因为恒温恒容，P(平)/ P(始)=n(平)/n(始) 即(3-x)/3=5/6，得x=0.5，即50%。
答案：B
方法要领：有关化学平衡的计算题运用以上格式进行列表，会使思路显得格外清晰，不易出错。
一题多解：恒温恒容时，气体的压强之比等于其物质的量之比，平衡时的总压强为反应前的5/6，说明平衡时总的物质的量为反应前的5/6，即5/6×(2mol+1mol)=2.5mol，较反应前减少了0.5mol，根据反应方程式中所示的差量关系可知：
2A(g)+B(g) 2C(g) Δn
2mol 1mol 2mol 1mol
参加反应的A的物质的量为1mol，则A的转化率为1mol÷2mol=0.5，即50%。
例2 X、Y、Z为三种气体，把a mol X和b mol Y充入一密闭容器中，发生反应X+2Y 2Z，达到平衡时，若它们的物质的量满足：n(X)+n(Y)=n(Z)，则Y的转化率为（1999年全国高考题）
A. B. C. D.
思路分析：本题是一平衡转化率的计算题，根据题目的已知条件：n(X)+n(Y)=n(Z)，列等式求得n(Y)的变化量，然后由转化率定义式求解。
设平衡时Z的物质的量为p，有
X + 2Y 2Z，
起始（mol） a b 0
平衡（mol） a-p/2 b-p p
依题意有：a-p/2+ b-p = p p=2(a+b)/5 Y的转化率为p/b=2(a+b)/5b×100%。
答案：B
一题多解：巧解：转化率应为n(Y)已变化/b×100%，观察A、B、C、D四个选项，分母中含“b”只有B项。
例3 反应速度V和反应物浓度的关系是用实验方法测定的。化学反应H2+Cl2→2HCl的反应速度V可表示为V=K式中K为常数，m、n值可用下表中数据确定之。（1998年上海高考题）
(mol/L) (mol/L) V(mol/L·s)
1.0 1.0 1.0K
2.0 1.0 2.0K
2.0 4.0 4.0K
由此可推得，m、n值正确的是
A.m=1、n=1 B.m=、n= C.m=、n=1 D.m=1、n=
思路分析：题中给出三组实验数据（三种特殊值），要求推导反应速率表示式中m、n的值（普遍适用的值），观察已知数据与反应速率表示式，进行简单推算即可知结果。
把第一组和第二组数据代入V=K式中得：
1.0V=K(1.0)m(1.0)n……① 2.0V=K(2.0)m(1.0)n……② ①/②得：m=1
把第二组和第三组数据代入V=K式中得：
2.0V=K(2.0)m(1.0)n……③ 4.0V=K(2.0)m(4.0)n……④ ③/④得：n=1/2
答案：D
方法要领：考查学生由个别（特殊）推出一般（普遍）规律归纳思想与能力。这种能力对进行科学研究来说，是很重要的。
从科学实验的数据处理中发现符合反应的通式公式V=K[H2]1[Cl2]1/2。这一结果说明了某一化学反应的反应速率规律并不是简单的由化学方程式的计量数决定的，而是来源于实验的测定，用到的是最简单的数学方法。通过发现规律的过程中考核学生的归纳和抽象思维能力，这是符合创新和过程教育要求的。
例4 一真空密闭容器中盛有1molPCl5，加热到200℃时发生如下反应：
PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)
反应达到平衡时，PCl5所占体积分数为M%。若同一温度和同一容器中，最初投入的是2molPCl5，反应达到平衡时，PCl5所占体积分数为N%。则M和N的正确关系是（1996年高考化学试测题）
A.M>N B.N>M C.M=N D.无法比较
思路分析：此题可看成是1molPCl5反应达平衡后，其余条件不变，再投入1molPCl5，平衡当然向右移动：PCl5减小，PCl3和Cl2增加，但PCl5的体积分数N%是否比原来M%小，难以判断。
若换一个角度，用压强的改变来考虑，比较好理解：假设将2molPCl5投入到另一个容积为题给容器2倍的反应器里，保持题给的其他条件不变，达到化学平衡后，PCl5的体积分数也应为M%，然后缩小容器的容积，由于PCl5的分解是一个体积增大的反应，缩小容器容积等于加大压强，平衡移向气体体积小的一方（PCl5），故PCl5所占体积分数N%在原来M%的基础上增大。
答案：B
引申发散：从本题的分析出发，凡是定温、定容的可逆反应aA(g) bB(g)+cC(g)，在达到平衡后又通入反应气体，该气体的体积分数是缩小、扩大还是不变，有3种情况：
①气体的体积扩大反应，通入反应气体，其体积分数增大。
②气体的体积缩小反应，通入反应气体，其体积分数减小。
③气体的体积不变反应，通入反应气体，其体积分数不变。
例5 牙齿表面由一层硬的、组成为Ca(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：（1997年全国高考题）
Ca(PO4)3OH（固） 5Ca2++3PO43-+OH-
进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿受腐蚀，其原因是 。
已知Ca(PO4)3F（固）的溶解度比上面的矿化产物更小，质地更坚固。请用离子方程式表示，当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋牙的原因 。
根据以上原理，请你提出一种其他促进矿化的办法： 。
思路分析：由于生成的有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿。而使用含氟牙膏后，增加F-离子的浓度，平衡就向矿化方向移动，生成溶解度更小，质地更坚硬的Ca(PO4)3F，达到固齿的目的，若增大Ca2+或PO43-的浓度均有利于平衡向矿化方向移动。
答案：生成的有机酸，中和OH-，使平衡向脱矿方向移动，加速牙齿腐蚀：5Ca2++3PO43-+F-=Ca(PO4)3F↓；加入Ca2+或PO43-。
方法要领：试题结合生产、生活实际这是命题的方向。这要求学习时不仅要掌握书本知识的基本内容，还要把知识迁移到如何解释或者解决实际问题上，做到理论与实际相结合，这是当前高考改革的方向。试题一方面考查化学知识，同时提供了爱护牙齿方法。
正确理解脱矿、矿化的概念，方能顺利解题。
例6 可逆反应：3A(气) 3B( )+C( )-Q，随着温度升高，气体平均相对分子质量有变小趋势，则下列判断正确的是(1999年上海高考题)
A.B和C可能都是固体 B.B和C一定都是气体
C.若C为固体，则B一定是气体 D.B和C可能都是气体
思路分析：本题与一般化学平衡试题的设计有所不同，命题时是给出“温度升高，气体平均相对分子质量变小”这一已知条件，反过来要求判断可逆反应中生成物的状态。根据计算式：
Mr=m/n，要使M变小，一种情况是m减少，n不变；另一种情况是m不变，n增大，这样，问题就转化为温度升高，平衡正向移动，要使M减小，讨论B、C处于什么状态。
答案：C、D
方法要领：一由温度改变判平衡移动方向，二据式量变化结合题中选项逐一作出判断。
例7 某化学反应2A B＋D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为见0。反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表：（2001年上海市高考题）
根据上述数据，完成下列填空：
（1）在实验1，反应在10至20 min时间内平均速率为 mol/(L·min)。
（2）在实验2，A的初始浓度c(2)＝ mol/L，反应经20 min就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是 。
（3）设实验3的反应速率为V3，实验1的反应速率为V1，则V3 V1（填＞、＝、＜＝，且c(3) 1.0mol/L（填＞、＝、＜＝）
（4）比较实验4和实验1，可推测该反应是 反应（选填吸热、放热）。理由是
。
思路分析：本题以化学平衡为背景，主要考查了考生对基础知识的掌握情况。由题干和所给数据我们可以提取以下主要知识点：（1）化学反应速率的基本概念及有关计算；（2）等效平衡；（3）化学平衡常数的概念及运用；（4）影响化学平衡的条件。
（1）V(A)=(0.80mol/L-0.67mol/L)/10min=0.013mol/(L.min)
（2）由实验1实验2数据分析，两种者的化学平衡可视为等效平衡，这样容易得到c(2)=1.0mol/L。
另解：实验1、2温度相同，根据题给信息可得：
K=(0.25mol/L×0.25mol/L)÷(0.5mol/L)2=[(1/2×c(2)-0.5mol/L)×1/2c(2)-0.5mol/L]÷(0.5mol/L)2。
解得：c(2)=1.0mol/L。
又由于实验2达到平衡的时间比较短，反应温度、起始浓度均不变，因此本小题还隐含了加快反应达到平衡的条件[（从影响反应速率的因素：温度（相同）、浓度（相同）、压强（仅对气体物质有影响）、催化剂（能提高反应速率，但不能改变转化率）]，可知实验2中加入了催化剂。
（3）由实验1数据：
2A B + D
起始浓度(mol/L) 1.0 0 0
变化浓度(mol/L) 0.5 0.25 0.25
平衡浓度(mol/L) 0.5 0.25 0.25
K=[c(D)][c(B)]/[c(A)]2= 0.25×0.25/0.52=0.25
由实验3数据
2A B + D
起始浓度(mol/L) c(3) 0 0
变化浓度(mol/L) c(3)-0.6 [c(3)-0.6]]2 [c(3)-0.6]/2
平衡浓度(mol/L) 0.6 [c(3)-0.6]/2 [c(3)-0.6]/2
温度不变其平衡常数亦不变。
K=[c(D)][c(B)]/[c(A)]2=[(c(3)-0.6)/2][(c(3)-0.6)/2]/ 0.62=0.25 c(3)=1.2mol/L
由c(1)=1.0mol/L得c(3)> c(1)，V(3)>V(1)
另解：由实验1和3，在温度相同条件下，达平衡所需时间相同，实验3起始浓度和平衡浓度均大于实验1，说明V3>V1；且c(3)> 1.0mol/L。
（4）由实验1和4的数据知平衡时：c(A)=0.2mol/L<0.5mol/L，故升高温度化学平衡逆向移动，同时依勒沙特列原理有：当升温，化学平衡向着吸热方向移动，所以该逆反应为吸热反应，正反应为放热反应（或由实验1、4，在A 的起始浓度相同时，升高温度，A的平衡浓度下降，说明平衡正向移动，故该反应是吸热反应）。
答案：（1）0.013 （2）1.0 催化剂（3）＞ ＞ （4）由吸热温度升高时，平衡向右移动
方法要领：本题在考查知识的同时，也加强了对能力的考查。题中的表格数据较多，要求考生从表中的数据加以对比分析，找出解题有用的数据。解答信息题，关键要在审清题意基础上，提炼出有效信息，并根据信息的指向解决问题。
高考真题
．（08年天津理综·8）对平衡CO2（g）CO2（aq） .△H=-19.75kJ·mol－1，为增大二氧化碳气体在水中的溶解度，应采用的方法是
A．升温增压 B．降温减压
C．升温减压 D．降温增压
2．（08年广东理基·36）对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)能增大正反应速率的措施是
A．通入大量O2 B．增大容器容积
C．移去部分SO3 D．降低体系温度
3．（10分）（08年江苏化学·18）“温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。
（1）下列措施中，有利于降低大气中CO2浓度的有： 。（填字母）
a．减少化石燃料的使用 b．植树造林，增大植被面积
c．采用节能技术 d．利用太阳能、风能
（2）将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多，如：
a．6CO2 + 6H2OC6H12O6+6O2 b．CO2 + 3H2CH3OH +H2O
c．CO2 + CH4CH3COOH d．2CO2 + 6H2CH2==CH2 + 4H2O
以上反应中，最节能的是 ，原子利用率最高的是 。
（3）文献报道某课题组利用CO2催化氢化制甲烷的研究过程如下：
反应结束后，气体中检测到CH4和H2，滤液中检测到HCOOH，固体中检测到镍粉和Fe3O4。CH4、HCOOH、H2的产量和镍粉用量的关系如下图所示（仅改变镍粉用量，其他条件不变）：
研究人员根据实验结果得出结论：
HCOOH是CO2转化为CH4的中间体，即：CO2HCOOHCH4
①写出产生H2的反应方程式 。
②由图可知，镍粉是 。（填字母）
a．反应Ⅰ的催化剂 b．反应Ⅱ的催化剂
c．反应Ⅰ、Ⅱ的催化剂 d．不是催化剂
③当镍粉用量从1 mmol增加到10 mmol，反应速率的变化情况是 。（填字母）
a．反应Ⅰ的速率增加，反应Ⅱ的速率不变
b．反应Ⅰ的速率不变，反应Ⅱ的速率增加
c．反应Ⅰ、Ⅱ的速率均不变
d．反应Ⅰ、Ⅱ的速率均增加，且反应Ⅰ的速率增加得快
e．反应Ⅰ、Ⅱ的速率均增加，且反应Ⅱ的速率增加得快
f．反应Ⅰ的速率减小，反应Ⅱ的速率增加
4.（02广东）将2mol H2O和2mol CO置于1L容器中，在一定条件下，加热至高温，发生如下可逆反应：2H2O（g）2H2＋O2 2CO＋O22CO2
（1）当上述系统达到平衡时，欲求其混合气体的平衡组成，则至少还需要知道两种气体的平衡浓度，但这两种气体不能同时是 和 ，或 和 。（填它们的分子式）
（2）若平衡时O2和CO2的物质的量分别为 n（O2）平＝a mol， n（CO2）平＝b mol。试求n（H2O）平＝ mol。（用含a、b的代数式表示）
5.（03全国）某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A（g）＋B（g）2C（g）达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是( )
A.均减半 B.均加倍 C.均增加1mol D.均减少1mol
6.（04理综）某温度下在密闭容器中发生如下反应：
2E（g） 若开始时只充入2mol E（g），达平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20%；若开始时只充入2mol M和1mol N 的混合气体达平衡时M的转化率为( )
A．20% B．40% C．60% D．80%
7.(2004全国)在恒温恒容条件下，能使A（g）+B（g） C（g）+D（g）正反应速率增大的措施是（ ）
A．减小C或D的浓度 B．增大D的浓度
C．减小B的浓度 D．增大A或B的浓度
8（06江苏16）某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律（图中P表示压强，T表示温度，n表示物质的量）：
根据以上规律判断，下列结论正确的是( )
A．反应Ⅰ：△H＞0，P2＞P1
B．反应Ⅱ：△H＜0，T1＞T2
C．反应Ⅲ：△H＞0，T2＞T1；或△H＜0，T2＜T1
D．反应Ⅳ：△H＜0，T2＞T1
知能训练
影响化学平衡的条件
1．下列说法正确的是
A．可逆反应的特征是正反应速率总是和逆反应速率相等
B．在其它条件不变时，使用催化剂只能改变反应速率，而不能改变化学平衡状态
C．在其它条件不变时，升高温度可以使化学平衡向吸热反应的方向移动
D．在其它条件不变时，增大压强一定会破坏气体反应的平衡状态
2．(2006全国卷（Ⅱ） 第6题) 反应 2A(g) + B(g) 2C(g)；△H > 0 。下列反应有利于生成C的是：
A．低温、低压 B．低温、高压 C．高温、高压 D．高温、低压
3．二氧化氮存在下列平衡：2NO2（g） N2O4（g），△H<0，在测定NO2的相对分子质量时，下列条件中较为适宜的是
A．温度130℃、压强3.03×104Pa B．温度25℃、压强1.01×105Pa
C．温度130℃、压强5.05×105Pa D．温度0℃、压强5.05×105Pa
4．下列关于2SO2+ O22SO3的说法中，不正确的是
　A. 增加O2，有利于平衡正向移动　　 B. 催化剂有利于平衡正向移动　　
C. 增大压强有利于平衡正向移动　　　D. 通入N2有利于平衡正向移动
5．(2006理科综合天津 第11题) 某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应：
　Ｘ(g) ＋Ｙ(g) Ｚ(g) ＋Ｗ(s) ；ΔＨ＞0。下列叙述正确的是
Ａ．加入少量Ｗ，逆反应速率增大
Ｂ．当容器中气体压强不变时，反应达到平衡
Ｃ．升高温度，平衡逆向移动
Ｄ．平衡后加入Ｘ，上述反应的ΔＨ增大
6．(2005理综天津 第9题)在密闭容器中，在一定条件下，进行下列反应：
NO(g) + CO(g) 1/2N2(g) + CO2(g)；△H = －373.2 KJ/mol
达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施是
A．加催化剂同时升高温度 B．加催化剂同时增大压强
C．升高温度同时充入N2 D．降低温度同时增大压强
7．反应：A（气）+3B（气）2C（气），△H<0。达平衡后，将气体混和物的温度降低，下列叙述中正确的是
A．正反应速率加大，逆反应速率变小，平衡向正反应方向移动
B．正反应速率变小，逆反应速率加大，平衡向逆反应方向移动
C．正反应速率和逆反应速率变小，平衡向正反应方向移动
D．正反应速率和逆反应速率变小，平衡向逆反应方向移动
平衡移动对平衡体系的性质的影响
1．温度、催化剂不变，向某一固定体积
的密闭容器中按下列各组物质的量加
入H2、N2、NH3，反应达到平衡时，
氨气浓度最大的一组是
2．A、B两容器体积相同，在A中充入SO2和O2各32克，在B中充入SO2和O2各64克，在
其它条件相同时达到平衡。设A中SO2的转化率为a%，B中SO2的转化率为b%，则a和b
的关系是
A．a>b B．a=b C．a3．在一密闭容器，aA（气） bB（气）达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，则
A．平衡向正反应方向移动了 B．物质A的转化率减少了
C．物质B的质量分数增加了 D．a > b
4．在密闭容器中，下列可逆反应达平衡状态后，升高温度可以使混合气体平均分子量减小的是
A．H2（g）+ I2（g）2HI（g），ΔH>0
B．N2（g）+ 3H2（g） 2NH3（g），ΔH<0
C．2SO2（g）+ O2（g） 2SO3（g）ΔH<0
D．4NH3（g）+ 5O2（g） 4NO（g）+ 6H2O（g）ΔH<0
5．在某温度下，反应ClF（气）+ F2（气）ClF3（气），△H = -268 kJ/mol。在密闭容器中达到平衡。下列说法正确的是
A．温度不变，缩小体积，ClF的转化率增大
B．温度不变，增大体积，ClF3的产率提高
C．升高温度，增大体积，有利于平衡向正反应方向移动
D．降低温度，体积不变，F2的转化率降低
6．现有反应S2Cl2(l) + Cl2(g)2SCl2(l)；△H= -50.16kJ/mol在密闭容器中达到平衡，下列说法错误的是 （橙黄色） （鲜红色）
A．温度不变，增大容器的体积，S2Cl2的转化率降低
B．温度不变，缩小容器的体积，液体的颜色加深
C．压强不变，升高温度，液体的颜色变浅
D．体积不变，降低温度，氯气的转化率降低
7．在反应FeCl3 + 3KSCNFe(SCN)3 + 3KCl达到平衡后，向反应液中加入少量的下列固体物质，溶液颜色几乎不变的是
A、KCl B、KOH C、Fe2(SO4)3 D、KSCN
转化率有关的计算
1．将1mol气体A和3mol气体B在一定条件下发生反应：A(g) + 3B(g) 2C(g) （△H<0）。达到平衡时，B的转化率为50%，则A的转化率为
A． 25% B． 30% C． 40% D． 50%
2．将2mol气体A和3mol气体B在一定条件下发生反应：A(g)+3B(g) 2C(g) （△H<0）。达到平衡时，B的转化率为50%，则A的转化率为
A． 25% B． 30% C． 40% D． 50%
3．在一定条件下进行的合成氨反应，当反应达到平衡时，实验测得N2的转化率为25%，而H2的转化率为37.5%。则起始时N2和H2的物质的量之比为：
A． 1∶1 B． 1∶2 C． 1∶3 D． 2∶1
4．在一定温度下，在密闭容器中使NO2分解，2NO2 2NO + O2，反应达到平衡时，容器内压强为原来的1.4倍，则NO2的分解率为
A．20% B．40% C．50% D．80%
5．在一密闭容器中，用等物质的量的A 和B 发生如下反应：A(g)+ 2B(g) 2C(g)，反应达到平衡时，若混和气体中A 和B 的物质的量之和与C 的物质的量相等。则这时A的转化率为
A．40% B．50% C．60% D．70%
6．X、Y、Z为三种气体，把a mol X 和 b mol Y充入一密闭容器中，发生反应：X + 2Y 2Z，达到平衡时，若它们的物质的量满足n（X）+ n（Y）= n（Z），则Y的转化率为
A． B． C． D．
7．如右下图所示两个等体积的容器，A为恒压容器，B为恒容容器。在相同温度下，分别将1 mol N2 和3 mol H2 混合气体充入A、B容器中，发生如下反应：
N2(g)+3 H2 (g) 2NH3 (g)； △H=-92.4 kJ/mol 。
保持温度不变，A、B容器中的反应均达到平衡状态。平衡时，A容器中气体体积为起始时的4/5，平衡状态记为P。
试回答下列问题：
(1) 平衡时A容器中NH3 的体积分数是 。若要使B容器中NH3 的体积分数与 A容器中相同，可采取的措施是 。
(2) 若保持温度不变，向B容器中补加c mol NH3 ，再次达到平衡时，A、B两容器中压强恰好相等，则c= 。
(3)若保持温度不变，开始时向容器A中加入a mol N2 、b mol H2和c mol NH3 ，要使反应向逆反应方向进行，且达到平衡后各气体的物质的量与原A平衡状态P相同，则起始时，c的取值范围是 。
(4)若保持温度不变，开始时向容器B中加入a mol N2 、b mol H2 和 1 mol NH3 ，平衡时，测得放出的热量为23.1 kJ，NH3 的体积分数与A容器平衡状态P相同，则a + b 的值是 。
化学平衡常数有关的计算
1．在某一容积为2L的密闭容器内，加入0.8mol的H2和0.6mol的I2，在一定的条件下发生如下反应：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)；△H<0。反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为 ；
（2）根据图1数据，反应开始至达到平衡时，平均速率v(HI)为 ；
（3）反应达到平衡后，第8分钟时：
①若升高温度，化学平衡常数K （填写增大、减小或不变）HI浓度的变化正确 ；（用图2中a～c的编号回答）
②若加入I2，H2浓度的变化正确的是 。（用图2中d～f的编号回答）
（4）反应达到平衡后，第8分钟时，若反容器的容积扩大一倍，请在图3中画出8分钟后HI浓度的变化情况。
2．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2（g）+ H2（g）CO（g）+H2O（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
t℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=
（2）该反应△H 0
（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是
A．容器内压强不变 B．混合气体中c（CO）不变
C．v正（H2）=v逆（H2O） D．c（CO2）=c（CO）
（4）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO2）c（H2）=c（CO）c（H2O），此时t= ℃
3．(2007·广东省茂名·二模)反应Fe（s）+CO2（g）FeO（s）+CO（g）的平衡常数为K1；反应
Fe（s）+H2O（g）FeO（s）+H2（g）的平衡常数为K2。在不同温度时K1、K2的值如下表：
温度（绝对温度） K1 K2
973 1.47 2.38
1173 2.15 1.67
（1）推导反应CO2（气）+H2（气）CO（气）+H2O（气）的平衡常数K与K1、K2的关系式： 。
（2）计算K值：温度为973开时K= ；1173开时：K= 。通过K值的计算（1）反应是 反应（填“吸热”或“放热”）。
（3）在一体积为10L的密闭容器中，加入一定量的CO2和H2O（气），在1173开时发生反应并记录前5min的浓度，第6min时改变了反应的条件。各物质的浓度变化如下表：
时间/min CO2 H2O CO H2
0 0.2000 0.3000 0 0
2 0.1740 0.2740 0.0260 0.0260
3 c1 c2 c3 c3
4 c1 c2 c3
5 0.0727 0.1727 0.1273 0.1273
6 0.0350 0.1350 0.1650
①前2min，用CO表示的该化学反应的速率是： 。
②在3~4min之间，反应处于 状态（填“平衡”或“非平衡”）。
③第6min时，平衡向 方向移动，可能的原因是 。
4．(2007·山东省泰安市·期末)合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义，对我国实现农业现代化起着重要作用。根据已学知识回答下列问题：
已知N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3(g) △H =－92.4kJ·mol－1
（1）合成氨工业采取的下列措施不可用平衡移动原理解释的是 （填序号）；
A．采用较高压强（20MPa ~50MPa）
B．采用500℃的高温
C．用铁触媒作催化剂
D．将生成的氨液化并及时从体系中分离出来
（2）合成氨工业中采用了较高压强（20MPa ~50MPa），而没有采用100MPa或者更大压强，试解释没有这么做的理由 ；
（3）在容积均为2L（容器体积不可变）的甲、乙两个容器中，分别加入2molN2、6molH2和1molN2、3molH2，在相同温度、催化剂下使其反应。最终达到平衡后，两容器N2转化率分别为α甲、α乙，则甲容器中平衡常数表达式为 （用含α甲的代数式表示），此时α甲 α乙（填“＞”、“＜”“＝”）。
5．(2007·上海市·调研)甲烷蒸气转化反应为：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),工业上可利用此反应生产合成氨原料气H2。已知温度、压强和水碳比[]对甲烷蒸汽转化反应的影响如下图：
图1（水碳比为3） 图2（水碳比为3） 图3（800℃）
（1）该反应平衡常数K表达式为________________________。
（2）升高温度，平衡常数K__________（选填“增大”、“减小”或“不变”，下同），降低反应的水碳比，平衡常数K__________。
（3）图2中，两条曲线所示温度的关系是：t1_____t2（选填>、=或<）；在图3中画出压强为2 MPa时，CH4平衡含量与水碳比之间关系曲线。
（4）工业生产中使用镍作催化剂。但要求原料中含硫量小于5×10-7%，其目的是____________________________。
化学平衡图象题
1．右图纵坐标为
反应物的转化率，横坐标为温度(t℃)，
下列符合此图情况的反应是
A．C(s)十CO2(g) 2CO(g)；△H>0
B．H2(g)十Br2(g) 2HBr(g)；△H<0
C．N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)；△H<0
D．2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)；△H>0
2．往一体积不变的密闭容器中充入H2和I2，发生反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)；△H<0，当达到平衡后，t0时改变反应的某一条件（混合气体总物质的量不变），且造成容器内压强增大，下列说法正确的是
A．容器内气体颜色变深，平均相对分子质量不变
B．平衡不移动，混合气体密度增大
C．H2转化率增大，HI平衡浓度变小
D．改变条件前后，速度图象为（如右图）
3． 在下图中a曲线表示一定条件下可逆反应X(g)＋Y(g) 2Z(g)＋W(s) △H<0的反应过程。要使a曲线变为b曲线，可采取的措施是
A． 加人催化剂
B． 增大Y的浓度
C． 降低温度
D． 减小体系压强
4． 下图表示外界条件（温度、压强）的变化对下列反应的影响：
L（？）＋G（气）2R（气） △H___0
由图可知以下叙述中正确的
A．Y轴是平衡混合气体中G的百分含量 B．Y轴是平衡混合气体中R的百分含量
C．正反应为放热反应（即△H<0） D．物质L在发生反应时是气态
5． 可逆反应2X+Y2Z(g) △H<0，气体的平均摩尔质量(M)随温度变化如图所示，则下列说法正确的是
A．X和Y可能都是固体
B．X和Y一定都是气体
C．若Y为固体，X一定是气体
D．X和Y可能都是气体
6．反应2X（g）+Y（g）2Z（g）△H<0，在不同温度（T1和T2）及压强（p1和p2）下，产物产物Z的物质的量（nz）与反应时间（t）的关系如右图所示。下列判断正确的是
A．T1p2
C．T1>T2，p1>p2 D．T1>T2，p17．在容积固定的密闭容器中存在如下反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)；△H<0
某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图：
下列判断一定错误的是
A．图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较低
B．图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高
C．图Ⅱ研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高
D．图I研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高
8．今有反应X（g）+Y（g）2Z（g）；△H<0
右图表示该反应在t1时达到平衡，在t2时因改
变某个条件而发生变化的曲线。则右图中的t2时改
变的条件是
A．升高温度或降低Y的浓度
B．加入催化剂或增大X的浓度
C．降低温度或增大Y的浓度
D．缩小体积或降低X的浓度
9．对于可逆反应 2AB3(g) A2(g) ＋ 3B2(g) ，△H>0，下列图像正确的是
A． B． C． D．
补充讲解： 等效平衡
知识梳理
一、含义
时间 n(N2) n(H2) n(NH3)
0 1 3 0
1 0.8
2 0.68
4 0.6
8 0.56
16 0.54
32 0.54
… 0.54
8 0.24
2 0.10
0 0 0 2
在一定条件下（恒温恒容或恒温恒压），对同一可逆反应，起始时加入物质的物质的量不同，而达到平衡时，同种物质的百分含量（体积分数、质量分数或物质的量分数）相同的化学平衡互称等效平衡。
二、分类
1．体积可变的可逆反应（以合成氨反应为例）：
（1）在等温等容条件下，作为参照体系，在投入一定物质的量的N2和H2以后，经历一段时间，达到相应的平衡状态。
若反应起始时提供的原料N2、H2和NH3的物质的量分别以a、b、c表示，欲建立与参照体系相同的平衡状态，（即达平衡时N2、H2和NH3具有相同的体积分数），则a、b、c应满足的限制条件是什么？
（2）若在等温等压条件下，建立两相同的平衡体系，反应起始时提供的原料N2、H2和NH3的物质的量，应满足怎样的限制条件？
2． 体积不变的可逆反应（以H2+I22HI为例）：
根据下表中的有关数据，填写当起始反应物的物质的量发生改变时，预测在建立平衡过程中各物质的物质的量变化的特征。
并讨论⑴等温等容条件下；⑵等温等压条件下；在上述反应欲建立相同平衡状态时与参照体系之间在原料方面应存在的一般限制关系。
时间 n(H2) n(I2) n(HI)
0 1 1 0
1 0.8
2 0.68
4 0.6
8 0.56
16 0.54
平衡 0.54
… 0.54
8 0.24
2 0.10
0 0 0 2
时间 n(H2) n(I2) n(HI)
0 2 2 0
1
2
4
8
16
平衡
…
8
2
0 0 0
【例1】一定温度下，在恒定密闭容器中发生如下反应：2A(g)+B(g) 3C(g)，若反应开始时充入2molA和2molB，达到平衡后A的体积分数为a%。其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后A的体积仍为a%的是（ ）
A.3mol C B.3molC和1molB
C.1molA、2molB和1molHe（不参加反应） D.2molA、3molB和3molC
【例2】在一个体积固定的密闭容器中，保持一定温度，进行以下反应：
H2（g）+Br2（g） 2HBr（g）
已知加入1molH2和2molBr2时，达到平衡后，生成a molHBr。在相同条件下，且保持平衡时各组分的百分含量不变，对下列编号⑴～⑶的状态，填写表中的空白：
起始状态(mol) 平衡时HBr的物质的量(mol)
编号 H2 Br2 HBr
已知 1 2 0 a
⑴ 2 4 0
⑵ 1 0.5a
⑶ m n(n>2m)
高考真题
1．（08年全国理综I·11）已知：4NH4(g)＋5O2(g) = 4NO(g)＋6H2O(g)，ΔH=－1025kJ·mol－1，该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是
2．（08年广东理基·36）对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)能增大正反应速率的措施是
A．通入大量O2 B．增大容器容积
C．移去部分SO3 D．降低体系温度
3．（08年广东化学·8）将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应H2（g）+Br2(g) 2HBr（g）△H＜0，平衡时Br2(g)的转化率为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是
A．a＞b B．a=b C．a＜b D．无法确定
4．（08年全国理综II·13）在相同温度和压强下，对反应 CO2 ( g ) + H2 ( g )CO(g ) + H2O( g）进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表：
上述四种情况达到平衡后， n ( CO ）的大小顺序是
A．乙＝丁＞丙＝甲 B．乙＞丁＞甲＞丙
C．丁＞乙＞丙＝甲 D．丁＞丙＞乙＞甲
5．（08年海南化学·10）X、Y、Z三种气体，取X和Y按1︰1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X+2Y2Z ，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3︰2，则Y的转化率最接近于
A．33% B．40% C．50% D．66%
6．（14分）（08年宁夏理综·25）已知可逆反应：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g)，△H＞0
请回答下列问题：
（1）在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)= 1 mol·L-1，c(N)=2.4 mol·L-1，达到平衡后，M的转化率为60％，此时N的转化率为 ；
（2）若反应温度升高，M的转化率 （填“增大”“减小”或“不变”；）
（3）若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c(M)= 1 mol·L-1,
c(N)=2.4 mol·L-1;达到平衡后，c(P)=2 mol·L-1，a= ;
（4）若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(M)= 1 mol·L-1，达到平衡后，M的转化率为 。
7．（14分）（08年重庆理综·26）N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备收到人们的关注。
（1）N2O5与苯发生硝化反应生成的硝基苯的结构简式是___________________。
（2）一定温度下，在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应： 2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g) ；⊿H＞0
①反应达到平衡后，若再通入一定量氮气，则N2O5的转化率将______（填“增大”、“减小”或“不变”）。
②下表为反应在T1温度下的部分实验数据：
t/s 0 500 1000
c(N2O5)/mol·L—1 5.00 3.52 2.48
则500s内N2O5的分解速率为______________。
③在T2温度下，反应1000s时测得NO2的浓度为4.98mol/L，则T2________T1。
（3）题26图所示装置可用于制备N2O5，则N2O5在电解池的___________区生成，其电极反应式为_________________________________________。
8．（8分）（08年海南化学·15）反应A(g)+B(g) C(g) +D(g)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。
（1）该反应是____________________反应（填“吸热”、“放热”）。
（2）当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率______（填“增大”、“减小”或“不变”），原因是____________________________________________。
（3）反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响 _______________，原因是_________.
（4）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1_________，E2________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
知能训练
等效平衡
1．在一定容的密闭容器中，加入m molA，n molB发生下列反应：
mA（g）+nB（g）pC（g），
平衡时C的浓度为w mol·L-1， 若维持容器体积和温度不变，起始时放入a molA，b molB，
c molC，要使平衡后，C的浓度仍为W mol·L-1，则a、b、c必须满足的关系是
A．a:b:c = m:n:p B．a:b = m:n ，
C． ， D．，，
2．某温度下在密闭容器中发生如下反应3M(g) + N(g) 3E(g)，若开始时只充入3molE(g)，达平衡时，混合气体的压强比起始时增大了10%；若开始时只充入3molM和1molN的混合气体，达到平衡时M的转化率为
A．30% B．40% C．60% D．70%
3．在一容积可变的密闭容器中，通入1mol X和3 mol Y，在一定条件下发生如下反应
X (g) + 3 Y (g) 2 Z (g)，到达平衡后， Y的转化率为a %， 然后再向容器中通入2 molZ，保持在恒温恒压下反应，当达到新的平衡时，Y的转化率为b %。 则a与b的关系是
A．a = b B．a > b C．a < b D．不能确定
4．密闭容器中，对于反应N2+3H22NH3，N2和H2起始时分别为10 mol，30 mol，达到平衡，H2的转化率为25％，若从NH3开始进行化学反应，在相同条件下，欲使平衡时各成分的含量与前者相同，则起始时NH3的物质的量及NH3的转化率应为
A．40mol和25％ B．40mol和80％
C．20mol和25％ D．20mol和75％
等效思想
1．(2003全国理科综合 第11题) 某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A（g）+B（g） 2C（g）达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4moL 、2molL和4moL。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的量做如下调整，可使平衡右移的是
A．均减半 B．均加倍 C．均增加1moL D．均减少1moL
2．某温度下，在体积不变的密闭容器中发生如下反应：2A（g）+ B（g）3 C（g）+2D（g），若开始时四个容器中所装A、B的物质的量分别为
甲：2molA、1molB； 乙：1molA、1molB； 丙：2molA、2molB； 丁：1molA、2molB
在 相同温度下建立平衡时A、B转化率大小的关系为
A．A的转化率：甲＜丙＜乙＜丁 B．A的转化率：甲＜乙＜丙＜丁
C．B的转化率：甲＜丙＜乙＜丁 D．B的转化率：丁＜乙＜丙＜甲
3．一定温度下，将a mol PCl5通入一个容积不变的反应器中，达到如下平衡
PCl5（g） PCl3（g）+ Cl2（g）测得平衡混合气体的压强为p1。此时再向反应器中通入a mol PCl5，在不变的温度下再度达到平衡，测得压强为p2。则p1、 p2的关系是
A．2p1 > p2 > p1 B．2p1 = p2 C．2p1 < p2 D．无法判断
4．在容积相同的两密闭容器A和B中，保持温度为423K，同时向A、B中分别加入amol
及bmol碘化氢(a>b)，待反应 2HI(g) I2(g)+H2(g) 达到平衡后，下列说法肯定正确的是
A．从反应开始到建立平衡A容器中所需的时间短
B．平衡时A、B两容器中I2蒸气的浓度相同
C．平衡时I2蒸气在混合气体中的百分含量，A容器大于B容器
D．平衡时HI的分解率等于
5．在恒温时，一固定容积的容器内发生如下反应：2NO2(g) N2O4(g)，达平衡时，再向容器内通入一定量的NO2(g)，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，NO2的体积分数
A．不变 B．增大 C．减小 D．无法判断
6．某恒温恒容的容器中，建立如下平衡：2A（g）B（g），在相同条件下，若分别再向容器中通入一定量的A气体或B气体，重新达到平衡后，容器内A的体积分数比原平衡时
A．都增大 B．都减小
C．前者增大后者减小 D．前者减少后者增大
α
压缩
CO + H2O CO2 + H2
C + H2O CO + H2
提供热量
煤
0
CO2
②
v正 = v逆 = v平
v
t
催化剂
v平
v逆
v正
吸热反应方向
0
t/℃
1×107Pa
1×106Pa
1×105Pa
NH3
H2
C + O2 == CO2
O2
N2
①分离液化空气
水
空气
放热反应方向
0
v平
v正
v逆
v
t
T↓
T↑
v平
v逆
v正
气体体积减小的方向
气体体积增大的方向
0
v平
v逆
v正
v
t
p↓
p↑
v平
v逆
v正
0
v平
v逆
v正
v
t
c(生成物)↓
c(生成物)↑
c(反应物)↓
c(反应物)↑
v平
v逆
v正
T(K)
A%
P1
2P1
P(kPa)
A%
400K
500K
T(K)
A%
P1
2P1
P(kPa)
A%
400K
500K
t/min
A%
P1
P2
t/min
A%
T1
T2
t/min
C%
P2
t/min
C%
P1
T1
T2
脱矿
矿化
T2
T1
P2
P1
反应时间
反应温度
反应ⅡA：2A(g)C(g)
反应I：2A(g)+B(g)2C(g)
T2
T2
T1
T1
反应Ⅳ：A(g)+B(g)2C(g)
反应Ⅲ：3A(g)+B(g)2C(g)
压强
n(B)起始
A B C D
H2 6 1 3.5 5
N2 2 0 1 1.5
NH3 0 4 2 1
温度
v正
v逆
v
500℃
100℃
压强
AB3%
1×105Pa
1×106Pa
温度
AB3%
500℃
时间
100℃
AB3%
nz
t
T1，p2
T2，p2
T2，p1
1200℃
1000℃
时间
NO含量
A． B．
1×105Pa
10×105Pa
时间
NO含量
1000℃ 无催化剂
1000℃ 催化剂
时间
NO含量
1000℃
时间
NO含量
1200℃
C． D．
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弘扬中学高三一轮复习学案 化学
基本理论
第12讲 化学反应中的热量
课题：化学反应中的热量 目标要求 完成情况
考纲要求 1. 知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。 掌握
2. 通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。 掌握
3. 认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性 掌握
考点预览：1。化学反应中能量变化的主要原因.2. 化学能与热能的相互转化。
重点难点：化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化
知识梳理
一．化学键与化学反应中能量变化的关系
键能：拆＿＿＿＿＿＿＿＿＿所需的能量叫键能。单位：＿＿＿＿。1mol H2中含有1molH－H，在250C 101kPa条件下，由H原子形成1molH－H要放出436kJ的能量，而断开1molH－H重新变为H原子要＿＿＿＿＿＿＿＿的能量。
1、化学键的断裂是化学反应中能量变化的主要原因。
一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的相对大小。
∑E（反应物）＞∑E（生成物）——＿＿＿＿＿＿能量；
∑E（反应物）＜∑E（生成物）——＿＿＿＿＿＿能量。
二．化学能与热能的相互转化
放热反应：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；吸热反应：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑反应＿＿＿热；Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O反应＿＿热；H+ + OH- = H2O反应＿＿热
三、中和热：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿时所释放的热量。
疑难点拨
一、化学反应的热效应和键能的关系?
在化学反应中，从反应物分子改变为生成物分子，各原子内部并没有多少变化，但原子间的结合方式 发生了改变．在这个过程中，反应物分子中的化学键部分或全部遭到破坏，生成物分子中的新化学键形成了， 在破坏旧化学键时，需要能量来克服原子间的相互作用，在形成新化学键时，由于原子间的相互作用而放出能量、化学反应的热效应来源于反应过程中断裂旧化学键并形成新化学键时的能量变化。化学键键能的大小可粗略计算化学反应的热效应。?化学反应的热效应ΔH＝生成物的键能总和－反应物的键能总和。
二、． 化学反应中能量变化与反应的放、吸热
反应物的总能量＞生成物的总能量，化学反应放出能量
反应物的总能量＜生成物的总能量，化学反应吸收能量
化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
化学变化的过程伴随着化学能与其他能量的相互转化，这种变化，通常表现为热量的变化——吸热或放热。例如：中和反应是放热反应，H2与Cl2的反应也是放热反应。常见的吸热反应：大多数分解反应；氯化铵与八 水合氢氧化钡的反应；
典例剖析
【例1】 近年来，科学家正在探索利用铝粉做燃料的可能性，以期铝能成为一种石油的取代物。假如铝作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法，你认为哪项是错误的
A、 铝质轻，便于运输、贮存，且安全
B、 铝燃烧时放出的热量大，且燃烧后新产物对环境的污染容易得到有效控制
C、 在地球上，铝矿资源丰富
D、现代电冶铝的工业技术已为铝作为新能源奠定了重要基础
解析：铝质轻，燃烧时放热多，在地壳中是含量最大的金属元素，铝矿资源丰富，这些都是用铝作为新型燃料的有利条件，但是电冶铝本身需要消耗大量的能量，从这一点考虑，如果没有开发出新的冶炼金属铝的技术，则用铝作为新能源的做法是不合算的。所以D说法错误。答案：D。
【例2】最近，新华社的一条消息中披露：我国南海海底发现巨大的“可燃冰”带，能源总量估计相当于中国石油总量的一半；而我国东海“可燃冰”的蕴藏量也很可观……“可
燃冰”的主要成分是一水合甲烷晶体（CH4·H2O）。请结合初中化学知识回答下列问题：
(1)下列说法中正确的是（填序号）___________________________．
A．CH4·H2O晶体中水是溶剂 B．CH4·H2O的组成元素有3种
C．CH4·H2O中CH4和H2O的质量比为1：1 D．可燃冰能燃烧，说明水具有可燃性
(2)可燃冰的发现为我国在新世纪使用高效新能源开辟了广阔的前景．你认为能开发利用 的新能源还有（至少填写二种）__________________，__________________．
解析：（1）溶剂是能够溶解其他物质的物质，溶剂与溶质间没有固定的组成，而CH4·H2O的组成固定故A
不正确．CH4中含C、H二元素，H2O中含H、O二元素，故CH4·H2O由C、H、O三元素，组成B正确．CH4·H2O分子中CH4与H2O的物质的量之比为1：1，而其式量不等则C
不正确．CH4·H2O可燃是由于分解产生CH4的原因，故D不正确．
（2）新能源是指以新技术为基础，系统开发利用的能源包括太阳能、生物能、风能、
地热能、氢能源等．
答案：（1）B （2）太阳能、潮汐能、水能、风能、核能、地热、氢能源等．
【练习】 为减少汽车对城市大气的污染，近年来中国成功地开发出了以新燃料作能源
的“绿色汽车”．这种汽车可避免有毒的有机铅、苯和苯的同系物以及多环芳烃的排放，保护环境．这种“绿色汽车”的燃料是
A．甲醇 B．汽油 C．柴油 D．重油
答案: A
【例3】50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应．通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热．回答下列问题：
(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是___________________________．
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是_____________________________________________．
(3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值__________________（填“偏大”“偏小”
“无影响”）。
(4)实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上
述实验相比，所放出的热量_________（填“相等”“不相等”），所求中和热_________（填“相等”“不相等”），简述理由_____________________________________________。
（5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会________；用50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会__________________．（均填“偏大”“偏小”“无影响”）
解析： 本实验成败的关键是准确测量反应后的温度．因此所用装置必须保温、绝热且可使体系温度尽快 达到一致，故缺少的仪器应为环形玻璃搅拌棒．（2）碎纸条的作用为减少实验过程中的能量损失．（3）不盖硬纸板会损失部分热量故所测结果偏低．（4）由中和热概念可知，中和热只与生成水的量有关而与过量的酸碱无关，但液体体积增大温差减小，不便测量．（5）由于弱酸弱碱的中和热等于H＋与OH－生成H2O时的反应热加上其电离时吸热．
答案： （1）环形玻璃搅拌棒 （2）减少实验过程中的热量损失 （3）偏小 （4）不等 相等 因 为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的能量，与酸碱的用量无关 （5）偏小 偏小
思考： 要想提高中和热测定的准确性，实验应注意什么？
答案： （1）搅拌或倾倒时不要有溶液损失；（2）准确读取混合液的最高温度值；（3）溶液浓度不能太浓或太稀。
知能训练
一、选择题
1. 天然气、石油、煤等在地球上的蕴藏量是有限的，因此：①可利用电解水的方法得到氢气作能源；②可用酒精作能源；③砍伐树木作能源；④应开发太阳能、核能等新的能源．上述说法正确的是
A．只有① B．①和④ C．②和③ D．只有④
2．下列说法正确的是
A. 物质发生化学反应都伴随着能量变化
B. 伴有能量变化的物质变化都是化学变化
C. 在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同
D. 在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量
3．能源可分为一级能源和二级能源，自然界中以现成形式提供的能源称一级能源，需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。据此判断，下列叙述正确的是
A．天然气是二级能源 B．石油是二级能源C．电能是一级能源 D．水力是一级能源
4．下列反应属于放热反应的是
A．氢气还原氧化铜 B．氢气在氧气中燃烧
C．氢氧化钾和硫酸中和 D．碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳
5．下列反应属于吸热反应的是
A．二氧化碳与赤热的碳反应生成一氧化碳 B．葡萄糖在人体内氧化分解
C．Ba(OH)2·8H20与NH4Cl反应 D．锌粒与稀H2S04反应制取H2
6．下列说法不正确的是
A．焦炭在高温下与水蒸气的反应是吸热反应
B．氢氧化钾与硝酸的反应是放热反应
C．燃料有足够的空气就能充分燃烧
D．化学反应的过程，都可以看成是“贮存”在物质内部的能量转化为热能等而被释放出来的过程
7．（2002年上海综合，18）下列选项中说明乙醇作为燃料的优点的是
①燃烧发生氧化反应 ②充分燃烧的产物不污染环境 ③乙醇是一种再生能源 ④燃烧时放出大量热量
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④
8．（2002年上海综合，16）船天飞机用铝粉与高氯酸铵（NH4ClO4）的混合物为固体燃料，点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应，其方程式可表示为： NH4ClO4＝＝＝N2↑＋4H2O＋Cl2↑＋2O2↑
下列对此反应的叙述中错误的是
A．上述反应属于分解反应
B．上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行
C．反应从能量变化上说，主要是化学能转变为热能和动能
D．在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用
9.已知某反应是放热反应，下列说法正确的是
A. 该反应发生时，一定不需要加热
B. 该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量
C. 该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量
D. 如果该反应开始后停止加热，反应一定能继续进行
10. 1 molH–I 键的键能是299KJ。 1mol I – I 键的键能是151KJ， 1mol H–H键的键能是436KJ， 则
H2（g）+I2（g）=2HI（g）的反应是
A. 吸热反应　　　B. 放热反应 C. 分解反应　　　D. 可逆反应
11. 已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，对该反应的下列说法中正确的为
A. A的能量一定高于C B. B的能量一定高于D
C. A和B的总能量一定高于C和D的总能量
D. 该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生
12. 2C + O2 = 2CO，2CO + O2 = 2CO2 都是放热反应。据此推断，下列说法不正确的是（其他条件相同）
A. 12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量
B. 56gCO和32gO2所具有的总能量大于88gCO2所具有的总能量
C. 12gC和32gO2所具有的总能量大于44gCO2所具有的总能量
D. 将一定质量的碳燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多
二、填空题
13、一切化学反应除了有质量的变化外，还伴随着 的变化，它们分别遵循 定律和 定律。能量变化通常主要表现为 的变化，即 或者 。
14、 既是化学反应过程的本质，又是化学反应中能量变化的主要原因 。 从能量的角度看，断开化学键要 ，形成化学键要 。一个化学反应是吸收能量（热量）还是放出能量（热量），取决于 。
15．不同的物质不仅组成不同、结构不同，所包含的 也不同。放热反应的宏观表现是 ，其微观表现是 。
16．在氢气与氯气反应生成氯化氢气体的反应中，若断裂1mol H - H键要吸收436KJ的能量，断裂1mol Cl- Cl键要吸收243KJ的能量，断裂1molH - Cl键要吸收432KJ的能量，则充分燃烧1mol H2 的能量变化是 。若 ΔH〈 0代表放热，ΔH 〉0代表吸热，该化学反应的热化学方程式是 。
17、把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径Ⅰ：C(s)+O2(g)CO2(g) ( 放热Q1 kJ )
途径Ⅱ：先制水煤气
C(s)+H2O(g) == CO(g)+H2(g) (吸热Q2 kJ)
再燃烧水煤气
2CO(g)+O2(g)2CO2(g)
2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)
试回答下列问题：
(1)判断两种途径放热：途径Ⅰ放出的热量_________(填“大于”、“等于”或“小于”)
途径Ⅱ放出的热量。
(2)Q1、Q2、Q3的数学关系式是__________________。
(3)由于制取水煤气反应里，反应物所具有的总能量________生成物所具有的总能量，
那么在化学反应时，反应物就需要_______能量才能转化为生成物，因此其反应条件为 。
(4)简述煤通过途径Ⅱ作为燃料的意义： 。
三、计算题
18、火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N2H4）和强氧化剂液态双氧水．当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热．已知0.4 mol液态肼与足量液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.652 kJ的热量．
（1）反应的热化学方程式为_____________________．
（2）又已知H2O（l）＝＝＝H2O（g），ΔH＝＋44 kJ·mol－1，由16 g液态肼与液态双
氧水反应生成液态水时放出的热量是__________kJ．
（3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是________________________________________．
（4）火箭的密封仪器舱内有一水银气压计，起飞前仪器舱内气温为 17 ℃，气压计中水银柱高度为76 cmHg．当火箭以大小为g的加速度竖直向上发射时，气压计水银柱高度为45.6 cm Hg．问此时仪器舱内温度为多少？
(共放热Q3 kJ)
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弘扬中学高三一轮复习学案 化学
基本理论
第14讲 化学反应速率
第1课时 关于化学反应速率的计算
【考纲要求】
1. 了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。
2． 了解测定化学反应速率的方法，培养观察、记录实验现象及数据处理能力。
【重点难点】：化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法
知识梳理
1、 化学反应速率
1. 定义：
2. 公式：v(B)=
3. 单位：
4. 注意点：
(1) 研究对象：可逆反应或不可逆反应
(2) 不用纯固体、纯液体表示反应速率
(3) v始终为正值
(4) 化学反应速率为平均速率
(5) 化学反应速率须标明物质：同一反应，同样快慢，不同物质浓度变化不同，速率数值不同，但表示意义相同。
5. 同一反应中，用不同物质表示的化学反应速率比= 。
6. 化学反应速率的测定方法
反应 测定方法
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O
Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O
典例剖析
例1 已知反应A+3B 2C+D在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为1mol.L-1min-1，则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为（2000年全国高考题）
A.0.5 mol.L-1min-1 B.1 mol.L-1min-1 C.2 mol.L-1min-1 D.3 mol.L-1min-1
思路分析：根据“同一反应中各物质化学反应速率之比等于化学计量数之比”的规律可得：V(C)=2V(A)=2×1mol.L-1min-1=2mol.L-1min-1。
答案：C
方法要领：掌握不同物质变化表示的速率与化学方程式中物质化学计量数的关系和反应速率的概念。运用“反应的速率比等于化学计量数之比”计算不同物质的反应速率，既快又准确。
应明确的是：不论以反应物减少的速率还是以生成物增加的速率，其值均大于0；所指的反应速率均为平均速率；解题中要注意反应速率的单位，主要是时间的单位和体积的大小。
例2 在容积固定的4L密闭容器中进行可逆反应X(g)+2Y(g) 2Z(g)，并达到平衡，在此过程中以Y的浓度改变表示的反应速率V(正)、V(逆)与时间t的关系如下图。图中阴影部分的面积表示((2000年江苏省竞赛题))
A.X的浓度的减少 B.Y的物质的量的减少
C.Z的浓度的增加 D.X的物质的量的减少
思路分析：考查学生化学反应速率和化学平衡的相关知识以及识图和形数 结合的能力。此题形式新颖、构思巧妙，将化学反应速率、化学平衡与速率——时间变化图有机地结合在一起。解题时，也必须运用以上两方面的知识和能力。根据题意以及对速率—时间图的分析可知：图中阴影部分面积相当于“V正×t-V逆×t”，由于此题中V正是以Y的浓度变化表示的反应速率，因此“V正×t-V逆×t”就等于反应中转化了的Y的浓度与生成的Y的浓度之差，即Y的浓度的净减少量但在所提供的四个选项中，并无“Y的浓度的减少”这一选项，这就需要再作一步转化。从化学方程式可知，反应物Y与生成Z物的化学计量数相同。因此，Y的浓度减少等于Z的浓度增加。
答案：C
方法要领：在物理学中的匀变速直线运动中常用右图来分析速率时间和位移的关 系。时间t时质点的位移相当于图中阴影部分所占的面积.。
分别比较匀变速直线运动中速度与化学反应速率的单位，位移与物质的量浓度单位（如下表）：
速度：m./s 化学反应速率：mol/(L.s)
位移：m 物质的量浓度：mol/L
比较后得出，用类似于匀变速直线运动中的图像分析方法来解决有关的问题：从中得出图中阴影部分来分析解决本题，即阴影部分是Y的浓度减少值。
本题常见的错解是选B。这主要是对各量的单位分析不仔细造成的。此题中v的单位为mol.L.-1S-1，t的单位是s，故vt的单位应为mol.L-1。因此“V正×t-V逆×t”只能是Y浓度的减少而不是Y物质的量的减少。
高考真题
1．（11分）（08年广东化学·20）
某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol·L-1、2.00 mol·L-1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K，每次实验HNO3的用量为25.0 mL、大理石用量为10.00 g。
（1）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
实验编号 T/K 大理石规格 HNO3浓度/mol·L-1 实验目的
① 298 粗颗粒 2.00 （Ⅰ）实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响；（Ⅱ）实验①和　　　探究温度对该反应速率的影响；（Ⅲ）实验①和　　　探究大理石规格（粗、细）对该反应速率的影响；）
②
③
④
（2）实验①中CO2质量随时间变化的关系见下图：
依据反应方程式CaCO3+HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O，计算实验①在70-90 s范围内HNO3的平均反应速率（忽略溶液体积变化，写出计算过程）。
（3）请在答题卡的框图中，画出实验②、③和④中CO2质量随时间变化关系的预期结果示意图。
2．（08年上海化学·21）等质量的铁与过量的盐酸在不同的试验条件下进行反应，测定在不同时间t产生氢气体积V的数据，根据数据绘制得到图1，则曲线a、b、c、d所对应的试验组别可能是
A．4—3—2—1 B．1—2—3—4 C．3—4—2—1 D．1—2—4—3
3.（2000全国16）已知反应A+3B 2C+D在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速度为1mol·L－1·min－1，则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为（ ）
A．0．5mol·L－1·min－1　 B．1 mol·L－1·min－1 C．2 mol·L－1·min－1 　D．3 mol·L－1·min－1
4.（2004理综）反应2SO2+O2 2SO2经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4mol·L-1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L-1·s-1，则这段时间为（ ）
A．0.1s B．2.5s C．5s D．10s
5.（2004上海）将A g块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示，在相同的条件下，将B g 粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应，则相应的曲线（图中虚线所示）正确的是（ ）
6.（06四川理综13）一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示：


下列描述正确的是（ ）
A、反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158mol/(L·s)
B、反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol/L
C、反应开始到10s时，Y的转化率为79.0％
D、反应的化学方程式为：X（g）+ Y（g） Z（g）
知能训练
一、选择题
1. 已知反应A+3B=2C+D在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为1mol·L-1·min-1，则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为（ ）
A．0.5mol·L-1·min-1 B．1mol·L-1·min-1
C．2mol·L-1·min-1 D．3mol·L-1·min-1
2. 反应2SO2+O2=2SO3，经一段时间后，SO2的浓度增加了0.4mol·L-1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L-1·s-1，则这段时间为（ ）
A．0.1s B．2.5s C．5s D．10s
3. 将ag块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示。在相同的条件下，将bg（a＞b）粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应，则相应的曲线（图中虚线所示）正确的是（ ）
4. 反应在A+3B==2C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为
①ν(A) = 0.15 mol·L-1·s-1 ②ν(B) = 0.6 mol·L-1·s-1
③ν(C) = 0.4 mol·L-1·s-1 ④ν(D) = 0.45 mol·L-1·s-1
该反应进行的快慢顺序为（ ）
A．④＞③＝②＞① B．④＜③＝②＜①
C．①＞②＞③＞④ D．④＞③＞②＞①
5. 把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于容积为2 L的容器中，使其发生反应3X (g) + Y(g) nZ(g) + 2W(g)。5 min末生成0.2 mol W，若测知以Z的浓度变化表示的平均反应速率为0.01 mol / (L·min)，则n的值为（ ）
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
6. 一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应：2HIH2＋I2。若c（HI ）由0.1 mol·L-1降到0.07 mol·L-1时，需要15s，那么由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1时，所需反应的时间为（ ）
A. 5 s B. 10s C. 大于10 s D. 小于10 s
7. 在密闭容器中进行可逆反应，A与B反应生成C，其反应速率分别用ν(A)、ν(B)、ν(C)（mol / (L·s)）表示，且ν(A)、ν(B)、ν(C)之间有以下关系：ν(B)＝3ν(A)，3ν(C)＝2ν(B)，则此反应可表示为（ ）
A．2A + 3B 2C B．A + 3B 2C
C．3A+ B 2C D．A+ B C
8. 反应速率v和反应物浓度c的关系是用实验方法测定的。化学反应H2＋Cl2→2HCl的反应速率v可表示为v＝k［c(H2)］m·［c（Cl2）］n，式中k为常数，m、n值可用表中的数据确定。
c(H2)(mol·L-1) c(Cl2)(mol·L-1) v(mol·L-1·S-1)
1.02.02.0 1.01.04.0 1.0K2.0K4.0K
由此可推得m、n的值正确的是 （ ）
A.m＝1，n＝1 B.m＝1/2，n＝1/2 C. m＝1/2，n＝1 D. m＝1，n＝1/2
二、填空题
9. 在2 L的密闭容器中，放入0.4 mol A和0.6 mol B，在一定温度下，压强为P，放入催化剂（体积忽略），发生反应2A (g) + 3B (g)=xC(g) + 2D(g)，在a min后，容器中c（A）＝0.1 mol/L，则ν(B)＝ ；若温度不变，压强变为0.9P，则ν(C)＝ ，x＝ 。
10. 某温度时，在3 L密闭容器中中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析后回答：
（1）该反应的化学方程式 ；（2）反应开始至2 min末，X的反应速率为 ；
（3）该反应是由 开始反应的。
（①正反应；②逆反应；③正逆反应同时）
11. 可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)。取amolA和bmolB置于VL容器中，1min后，测得容器内A的浓度为xmol·L-1C。这时B的浓度为 mol·L-1，C的浓度为 mol·L-1。这段时间内反应平均速率若以A的浓度变化来表示应为 。
基本理论
第14讲 化学反应速率
第2课时 影响化学反应速率的因素
【考纲要求】
1. 知道活化分子、有效碰撞、活化能的涵义及其对化学反应速率的影响。
2. 通过实验探究温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。
3. 了解活化能对化学反应速率的影响，认识温度、浓度、压强和催化剂影响化学反应速率的一般规律。
【重点难点】：温度、浓度、压强影响化学反应速率的一般规律，活化分子、有效碰撞、活化能的涵义
知识梳理
2、 影响化学反应速率的因素
影响化学反应速率的因素主要是 ；
影响化学反应速率的外界因素主要包括： 。
1. 增加反应物浓度，化学反应速率 ；
减少反应物浓度，化学反应速率 ；
思考：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)反应中，加入C，反应物浓度如何变化，速率如何变化？
课本实验：利用2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2↑ + 8H2O设计实验，探究浓度对化学反应速率的影响。
注意事项：
实验中KMnO4浓度不宜过大，原因： ；
实验开始时褪色较慢，一段时间后反应变快，原因： ；
2. 对于有 参加的反应，增大压强（减小体积），化学反应速率 ；
对于有 参加的反应，减小压强（增大体积），化学反应速率 。
思考1：根据PV=nRT，有几种方法可增大压强？
思考2：恒温恒容容器中，SO2和O2发生反应，加入稀有气体Ar，容器内气体压强如何变化？化学反应速率如何变化？
思考3：恒温恒压容器中，SO2和O2发生反应，加入稀有气体Ar，容器体积如何变化？化学反应速率如何变化？
3. 升高温度，吸热反应化学反应速率 ，放热反应化学反应速率 。
降低温度，吸热反应化学反应速率 ，放热反应化学反应速率 。
课本实验：利用Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 + S↓ + H2O设计实验，探究温度对化学反应速率的影响。
注意事项：如何判断比较反应进行的快慢： ；
课本实验：已知4H+ + 4I- + O2 = 2I2 + 2H2O，现有1mol/LKI溶液、0.1mol/LH2SO4溶液和淀粉溶液，设计实验探究溶液出现蓝色的时间与温度的关系。
注意事项：三种溶液加的先后顺序： 。
4. 加正催化剂，化学反应速率 。
对同一个反应，不同的催化剂具有 （相同、不同）的催化性能。
催化剂在不同的温度下具有 （相同、不同）的催化性能。
对于可逆反应，催化剂对正、逆反应的催化性能 （相同、不同）。
5. 其他因素： 。
3、 简化后的有效碰撞理论
1. 活化分子： ；
活化能： ；
有效碰撞： 。
2. 影响化学反应速率的微观因素：
活化分子数目<-分子总数，活化分子百分数
取向正确的碰撞<-分子平均运动速率，单位体积内活化分子数目
3. 用有效碰撞理论解释外界因素对化学反应速率的影响
条件变化 微观因素变化 速率变化
分子总数 活化分子百分数 活化分子数目 分子平均运动速率 单位体积内活化分子数目 取向正确碰撞的概率
浓度 增大
压强 增大
温度 增大
催化剂 使用
典例剖析
例1 取pH均等于2的盐酸和醋酸各100mL，分别稀释2倍后，再分别加入0.03g锌粉，在相同条件下充分反应，有关叙述正确的是（2000年上海高考题）
A.醋酸与锌反应放出的氢气多 B.盐酸和醋酸分别与锌反应放出的氢气一样多
C.醋酸与锌反应速率大 D.盐酸和醋酸分别与锌反应的速率一样大
思路分析：影响生成氢气多少的是酸最多提供的H+的物质的量多少，而与其浓度大小无关，影响生成氢气速率大小的是酸已电离的H+浓度大小，而与其物质的量多少无关。
n(HCl)=0.01mol/L×0.1L=0.001mol n(Zn)=0.03g÷65g.mol-1=0.00046mol
n(CH3COOH)=(0.101mol/L×0.1L)÷>0.001mol (为CH3COOH的电离度)
由反应关系可知，两酸均过量，则产生同样多的氢气。
c(H+)均为0.01mol/L的两酸稀释相同倍数后，由于醋酸的继续电离度，使得c(H+)醋酸>c(H+)盐酸，故醋酸产生氢气的速率大。
答案：B、C
方法要领：分清反应速率与浓度有关（本题与H+浓度有关，而不是酸的浓度），产生气体的量与金属和酸的相对量有关。
例2 100mL6mol/LH2SO4跟过量锌粉反应，在一定温度，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的（1995年全国高考题）
A.碳酸钠（固体） B.水 C.硫酸钾溶液 D.硫酸铵（固体）
思路分析：H2发生速率取决于[H+]，H2产生的量取决于的H+量，因Na2CO3可与H2SO4反应生成CO2消耗H+，而影响H2产量，水和K2SO4溶液都不消耗H+即不影响产量，但都能稀释H2SO4而降低[H+]，所以B、C均符合条件；(NH4)2SO4固体既不影响H2产量，也不降低发生速率。
答案：B、C
方法要领：影响化学反应速率的因素有：浓度、压强、温度、催化剂等，该题主要考查浓度对化学反应速率的影响。解题的关键是：所加的物质一是能降低H+的浓度，二是不能消耗H+。符合此条件有：①降低温度；②加水或加NaCl或K2SO4等物质的溶液（注意不能加硝酸盐）；③加强碱弱酸盐（使自由H+的暂时以弱酸的形式储存起来）；④加Cu2+、Cu或炭粉等形成原电池。
例3 反应速度V和反应物浓度的关系是用实验方法测定的。化学反应H2+Cl2→2HCl的反应速度V可表示为V=K式中K为常数，m、n值可用下表中数据确定之。（1998年上海高考题）
(mol/L) (mol/L) V(mol/L·s)
1.0 1.0 1.0K
2.0 1.0 2.0K
2.0 4.0 4.0K
由此可推得，m、n值正确的是
A.m=1、n=1 B.m=、n= C.m=、n=1 D.m=1、n=
思路分析：题中给出三组实验数据（三种特殊值），要求推导反应速率表示式中m、n的值（普遍适用的值），观察已知数据与反应速率表示式，进行简单推算即可知结果。
把第一组和第二组数据代入V=K式中得：
1.0V=K(1.0)m(1.0)n……① 2.0V=K(2.0)m(1.0)n……② ①/②得：m=1
把第二组和第三组数据代入V=K式中得：
2.0V=K(2.0)m(1.0)n……③ 4.0V=K(2.0)m(4.0)n……④ ③/④得：n=1/2
答案：D
方法要领：考查学生由个别（特殊）推出一般（普遍）规律归纳思想与能力。这种能力对进行科学研究来说，是很重要的。
从科学实验的数据处理中发现符合反应的通式公式V=K[H2]1[Cl2]1/2。这一结果说明了某一化学反应的反应速率规律并不是简单的由化学方程式的计量数决定的，而是来源于实验的测定，用到的是最简单的数学方法。通过发现规律的过程中考核学生的归纳和抽象思维能力，这是符合创新和过程教育要求的。
高考真题
．（08年天津理综·8）对平衡CO2（g）CO2（aq） .△H=-19.75kJ·mol－1，为增大二氧化碳气体在水中的溶解度，应采用的方法是
A．升温增压 B．降温减压
C．升温减压 D．降温增压
2．（08年广东理基·36）对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)能增大正反应速率的措施是
A．通入大量O2 B．增大容器容积
C．移去部分SO3 D．降低体系温度
3．(2004全国)在恒温恒容条件下，能使A（g）+B（g） C（g）+D（g）正反应速率增大的措施是（ ）
A．减小C或D的浓度 B．增大D的浓度
C．减小B的浓度 D．增大A或B的浓度
知能训练
一、选择题
1、在恒温下的密闭容器中，有可逆反应2NO（气）+O2（气）2NO2（气）;ΔΗ<0，不能说明已达到平衡状态的是（ ）
A、正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等
B、反应器中压强不随时间变化而变化
C、混合气体颜色深浅保持不变 D、混合气体平均分子量保持不变
2、在一定温度下，反应A2（气）+ B2（气）2AB（气）达到平衡的标志是（ ）
A、单位时间生成的n mol的A2同时生成n mol的AB
B、容器内的总压强不随时间变化
C、单位时间生成2n mol的AB同时生成n mol的B2
D、单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的B2
3、下列叙述表示可逆反应N2 + 3H2 2NH3一定处于平衡状态的是（ ）
A、N2、H2、NH3的百分含量相等
B、单位时间，消耗a mol N2的同时消耗3mol H2
C、单位时间，消耗a molN2的同时生成3a mol H2
D、反应若在定容的密器中进行，温度一定时，压强不随时间改变
4、对于固定体积的密闭容器中进行的气体反应可以说明A(气) + B（气） C（气）+D（气）在恒温下已达到平衡的是（ ）
A、反应容器的压强不随时间而变化 B、A气体和B气体的生成速率相等
C、A、B、C三种气体的生成速率相等 D、反应混合气体的密度不随时间而变化
5、下列说法中，可以表明反应N2+3H22NH3已达到平衡状态的是（ ）
A、1molN≡N键断裂的同时,有3molH—H键形成
B、1molN≡N键断裂的同时,有3molH—H键断裂
C、1molN≡N键断裂的同时,有6molH—H键形成
D、1molN≡N键断裂的同时,有6molH—H键断裂
6、在2NO2N2O4的可逆反应中，下列状态说明达到平衡标志的是（ ）
A、[N2O4]=[NO2]的状态 B、N2O4处于不再分解的状态
C、NO2的分子数与N2O4分子数比为2∶1的状态 D、体系的颜色不再发生改变的状态
7、在高温下，反应2HBr（气）H2（气）+Br2（气）ΔΗ> 0达到平衡，要使混合气体颜色加深，可采取的方法是（ ）
A、减小压强 B、缩小体积 C、升高温度 D、增大氢气浓度
8、把氢氧化钙放入蒸馏水中，一定时间后达到如下平衡：Ca(OH)2(固)Ca2+ + 2OH - 加入以下溶液,可使Ca(OH)2减小的是（ ）
A、Na2S B、AlCl3溶液 C、NaOH溶液 D、CaCl2溶液
9、在t1℃时2A(气) B(气) ΔΗ=Q；达到平衡时混合气体的平均分子量为M1, t2℃时该反应的平衡混合气体的平均分子量为M2 , 当平衡从t1℃升温至t2℃时,下列说法中正确的是（ ）
A、若M1＞M2 ，平衡右移，Q＜0　　　　　　B、若M1＜M2 ，平衡左移，Q＜0
C、若M1＞M2 ，平衡左移，Q＞0　　　　　　D、若M1＜M2 ，平衡右移，Q＞0
10、在密闭容器中发生如下反应：mA（气）+nB（气）pC（气）达到平衡后，温度一定时，将气体体积压缩到原来的1/2 ，当达到平衡时，C的浓度的为原来的1.9倍，若压缩时温度不变，则下列说法中不正确的是（ ）
A、m + n ＞ p B、A的转化率降低
C、平衡向逆反应方向移动 D、C的体积百分含量增加
二、填空题
11．以下列反应为例，验证浓度对化学反应速率的影响：Na2S2 O3 + 2HCl = 2NaCl + S + SO2 + H2O
一同学在下午活动课中，配置了0.2mol·L-1的盐酸置于大烧杯中，并取了3mL 0.1mol·L-1 Na2S2O3溶液与3mL该盐酸反应，产生明显浑浊约需时间ts。由于时间另有安排，停止了实验。第二天又用了3mL 0.2mol·L-1 的Na2S2O3溶液与原盐酸3mL反应，产物明显浑浊也需时间ts左右。于是他得出结论：浓度对化学反应速率的影响不大。请你评价该同学的这次实验。
（1）结论是（ ）
A.可靠的 B.不可靠的 C.基本正确，但有疑点 D.可能正确，也可能不正确
（2）一般对比实验都要控制条件，且再现性好。
①请评价他实验控制条件： ；
②请评价他实验现象的对比方法： ；若他的的对比方法不好，请你经出合理的对比方法（若他的对比方法可行，此问可不答）： 。
12．（07广东卷）“碘钟”实验中，3I－＋＝I3－ ＋2SO42 －的反应速率可以用I3－ 与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20 ℃进行实验，得到的数据如下表：
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
c(I－)/ mol·L－1 0.040 0.080 0.080 0.160 0.120
c()/mol·L－1 0.040 0.040 0.080 0.020 0.040
t/s 88.0 44.0 22.0 44.0 t1
回答下列问题：
(1)该实验的目的是___________________________________________________。
(2)显色时间t1＝______________。
(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40 ℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为______(填字母)。
(A)＜22.0 s (B)22.0 s～44.0 s (C)＞44.0 s (D)数据不足，无法判断
(4)通过分析比较上表数据，得到的结论是_________________________________________。
组别 c(HCl)(mol·L－1) 温度（℃） 状态
1 2.0 25 块状
2 2.5 30 块状
3 2.5 50 块状
4 2.5 30 粉末状
反应物分子或离子间的有效碰撞
化学反应发生
旧键断裂
新键形成
速度
t/s
V逆
V正
b
d
t/s
V/mol.L-1.s-1
0
a
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弘扬中学高三一轮复习学案 化学
基本理论
第8讲 从微观结构看物质的多样性
课题：晶体结构 目标要求 完成情况
考纲要求 1.理解离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体的有关概念。 理解
2.掌握影响四种晶体熔沸点高低的有关因素，并据此对各种晶体的熔沸点的高低和硬度的大小进行比较。 掌握
3.了解晶胞的概念，会进行晶胞中微粒数的相关计算。 了解
考点预览：1.离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体的有关概念。2.影响四种晶体熔沸点高低的因素，各种晶体的熔沸点的高低和硬度的大小的比较。3.晶胞的概念；晶胞中微粒数的相关计算。
重点难点：离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体的有关概念
知识梳理
（一）基本概念
固体分为晶体和非晶体：晶体：结晶而成，有规则几何外形，有固定熔点
非晶体：无一定外形，无固定熔点
1．离子晶体：
(1)概念：： 间通过 结合而成的晶体.
(2)组成特点：在离子晶体中，阴、阳离子按一定规律在空间排列（见教材NaCl、CSCl的晶体结构）；离子晶体中不存在 ，其化学式只表示晶体中阴、阳离子的 。
(3)性质特征：离子间存在较强的离子键，因此一般说来，离子晶体硬度较 、密度较 ，难于压缩，难于挥发、有较高的熔点和沸点，固态时 电，熔融状态时 电。
（4）重要判断依据：由组成晶体的晶格质点种类分：离子化合物形成的晶体一定为离子晶体。：由晶体的性质来分：a导电性：固态时 电而熔化或溶解时 电的一般为离子晶体。b机械性能：具有较高硬度，且脆的为离子晶体。
（5）影响熔沸点高低的因素：离子键的强弱，也就是 间的作用力大小；在实际
应用中常通过比较阴阳离子 的大小来比较离子键的强弱，从而比较不同离子晶体
的熔沸点高低。 实例：熔点：NaCl KCl、 NaCl NaI、 NaF KBr
（6）离子晶体的晶胞相关计算：
（构成晶体的结构粒子是按着一定的排列方式所形成的固态群体。在晶体结构中具有代表性的最小重复单位叫晶胞。）
当离子晶胞外形为立方体时，根据晶体的晶胞，求阴、阳离子个数比的方法：
①处于顶点上的离子：同时为8个晶胞共有，每个离子有 属于晶胞。
②处于棱上的离子：同时为4个晶胞共有，每个离子有 属于晶胞。
③处于面上的离子；同时为2个晶胞共有，每个离子有 属于晶胞。
④处于体心的离子：则完全属于该晶胞。
小结：某微粒由n个晶胞共有，则该微粒只有 个属于相应的晶胞。
实例1：某物质晶体中，含A、B、C三种元素，其排列方式如图所示（其中前后两面心上的B原子不能画出）.晶体中A、B、C的原子个数比为
A、1:3:1 B、2:3:1
C、2:2:3 D、1:3:3
实例2、2001年报道硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。如图示意的是该化合物的晶胞结构：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有一个镁原子,6个硼原子位于棱柱内。则该化合物化学式表示为 （ ）
A．MgB B．MgB2 C．Mg2B D．Mg3B2
2.原子晶体：
（1）概念：相邻原子间以 相结合而成的 状结构的晶体.
(2)组成特点：原子晶体可以为单质，也可是化合物，组成微粒为 ，微粒间的作用力为共价键
(3)性质特征：原子晶体中，原子按一定规律在空间排列（见课本金刚石结构示意图），原子间通过较强的 相结合，因而熔、沸点高、硬度大，并难溶于溶剂；固态时或熔融状态时一般都 导电，但有的原子晶体是良好的半导体材料。如： 。
（4）重要判断依据：由组成晶体的晶格质点种类分：部分共价化合物形成的晶体和部分非金属单质形成的晶体为原子晶体，且原子晶体的组成微粒为原子。：由晶体的性质来分：a导电性：一般原子晶体固态或熔化时都不导电。b机械性能：熔、沸点高、硬度大。
（5）影响熔沸点高低的因素：原子晶体熔点的比较其实质为 强弱的比较，可视作为成键的两原子核间距离的比较，也可视作 大小的比较。
实例：熔沸点： 金刚石 金刚砂（SiC） 晶体硅.
3．分子晶体：
（1）概念：分子间以 （范德华力）相互结合的晶体.
(2)组成特点：分子晶体中分子按一定规律在空间排列（见课本固态二氧化碳的晶体结构示意图），分子晶体可以是单质，也可是化合物，其组成微粒是分子。
(3)性质特征：分子晶体中微粒间的作用力为分子间作用力（弱小），因此分子晶体具有较低的熔、沸点和较小的硬度
（4）重要判断依据：由组成晶体的晶格质点种类分：部分共价化合物形成的晶体和部分非金属单质形成的晶体为分子晶体，分子晶体的组成微粒为分子。：由晶体的性质来分：a导电性：分子晶体固态时不导电，熔化时不导电。b机械性能：熔、沸点低、硬度小。
（5）影响熔沸点高低的因素：①分子的极性 ：这里所说的分子的极性，一般指极性特别强的分子间有氢键存在的物质，即 、 、 。其他组成和结构相似物质分子间作用力的大小，则要看其相对分子质量的大小。当分子间没有氢键存在时，组成和结构相似的分子晶体， 越大，分子间作用力越大，该分子晶体的熔、沸点相对越高。
实例：I2、Br2、Cl2、F2的沸点由低到高的顺序为： 。
HF、HCl、HBr、HI的沸点由低到高的顺序为： 。
4.金属晶体：
（1）概念：通过 与 之间的较强作用形成的单质晶体。。
(2)组成特点：金属晶体结构中，金属原子一层一层紧密地堆积着排列；金属原子的价电子比较少，价电子跟原子核的联系又比较松弛，金属原子容易失去电子。因此，金属的结构实际上是金属原子释出电子后所形成的金属离子按一定规律堆积的。释出的价电子在整个晶体里自由地运动着，这些电子叫做 。在金属晶体里这些电子并不专属于某几个特定的金属离子，它们几乎均匀地分布在整个晶体内由多个金属离子所共有。
(3)性质特征：金属在常温下，大多都是晶体（除汞外），有金属光泽、不透明、容易导 、导 、有 性。理解这些物理性质的时候要把握好共性与特殊性，如金属一般为 光泽，但铜是 色的、铅是蓝白色的、金是 色的等。同时要把握好物理性质与金属晶体结构的关系：
①导电性：金属晶体在外加电场条件下， 定向运动而形成电流。不同的金属有不同的导电能力，导电性最强的三种金属依次是Ag、Cu、Al。
②导热性：自由电子受热的运动速率加快，碰撞中能够传递热量，将能量从温度高的部分传到温度低的部分，最后使整块金属的温度趋于一致。　　
③有延展性：外力作用下，金属原子会因层与层之间相对滑动而变形，但由于金属离子与自由电子的作用没有方向性，从而这种作用仍能保持，不致断裂。不同的金属有不同的延展性，延展性较好的是金，例如，1g黄金能拉成长度为3.2km的细丝，也可压成厚度为1×10－4mm的薄片。
熔、沸点：不同金属晶体的熔、沸点差别大。金属晶体的熔、沸点可能较低，如 ，常温时是液态，也可能很高，如 ，可达三千多度。　　金属原子的价电子越多，原子半径越小，金属离子与自由电子的作用力就越强，晶体的熔、沸点就越高；反之越低。例如，熔、沸点：Na Mg Al。　需要注意的是，合金的熔、沸点一般比它各组分纯金属的熔、沸点低。　　例如，熔、沸点：Na K Na－K合金。
4.四种晶体的结构与性质
晶体类型 离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体
定　　义 阴阳离子间通过离子键形成的晶体 分子间通过分子间作用力形成的晶体 相邻原子间通过共价键结合而成的立体网状的晶体 由金属阳离子和自由电子间相互作用形成的晶体
构成粒子
粒子间作用力
代表物 NaCl，NaOH，MgSO4 干冰，I2，P4，H2O 金刚石，SiC，晶体硅，SiO2 镁、铁、金、钠
物理性质 熔沸点 较高 低 很高 有高、有低
硬度 硬而脆 小 大 有高、有低
导电性 不良（熔融或水溶液中导电） 不良 绝缘、半导体 良导体
传热性 不良 不良 不良 良
延展性 不良 不良 不良 良
溶解性 易溶于极性溶剂，难溶于有机溶剂 极性分子易溶于极性溶剂；非极性分子易溶于非极性溶剂中 不溶于任何溶剂 一般不溶于溶剂，钠等可与水、醇类、酸类反应
决定熔沸点高低的主要因素 离子键强弱 分子间作用力大小 共价键强弱 金属键强弱
5。四种基本晶体类型的判断方法小结：
(1)从概念，物质分类上看，由__________组成，通过_________和_________强烈相互作用而形成的晶体为金属晶体。
构成晶体质点为_________，这些质点间通过_________间作用力，而形成的晶体为分子晶体。共价化合物一般为_________晶体，但SiO2、SiC为_________晶体；离子化合物一定为_________晶体
(2)由晶体的物理性质来看
①根据导电性，一般地：熔融或固态时都不导电的是_________晶体或_________晶体，熔融或固态都能导电的为_________晶体；固态时不导电，熔化或溶于水时能导电的一般为 _________晶体；液态、固态、熔融都不能导电，但溶于水后能导电的晶体是_________晶体。一种称为过渡型或混合型晶体是_________，该晶体_________导电
②根据机械性能：具有高硬度，质脆的为_________晶体，较硬且脆的为_________晶体，硬度较差但较脆的为 _________晶体，有延展性的为_________晶体。
③根据熔、沸点：_________晶体与_________晶体高于 _________晶体。_________晶体熔沸点有的高，有的低。
疑难点拨
三种晶体类型常见例子：
1。离子晶体：（1）NaCl：（如右图，涂黑为者Na+）一个Na+周围以离子键同时结合个Cl-， 与一个Na+距离最近的Na+有 个，在一个晶胞中含Na+、Cl-分别为 、 个，若NaCl晶胞的边长为r cm，阿伏加德罗常数为NA，则晶体的密度为 。
（2）CsCl：一个Cs+周围以离子键同时结合 个Cl-，与一个Cs+距离最近的Cs+有 个，在一个晶胞中含Cs+、Cl-分别为 、 个，若CsCl晶胞的边长为r cm，晶体的密度为dg/cm3，则阿伏加德罗常数为 。
2．原子晶体：
（1）金刚石：一个C原子周围以共价键同时结合 个C原子，键角为 ，形成正四面体结构，并不断向周围扩展成空间网状结构。
（2）石墨（过渡晶体）一个C原子周围以共价键同时结合 个C原子，键角为 ，形成 结构，并不断向周围扩展成 结构，金刚石硬而石墨软的原因是 。
（3）硅晶体：与 相似，只需将其中的 原子换成 原子，键长变得稍 些即可。
（4）碳化硅晶体：与 相似，只需将其中的 原子用 原子和 原子交替更换，其熔沸点比金刚石的 ，比硅晶体的 。
（5）二氧化硅晶体结构能用类似方法模拟来吗？在1molSiO2晶体中含有 mol的Si—O键。
3.分子晶体：CO2晶体：在一个晶胞中含有 个CO2分子，与一个CO2分子距离最近且等距离的CO2分子有 个。白磷分子与甲烷分子都是正四面体结构，它们在结构上的区别是 。
典例剖析
例1 关于晶体的下列说法正确的是（1999年全国高考题）
A.在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子 B.在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
C.原子晶体的熔点一定比金属晶体的高 D.分子晶体的熔点一定比金属晶体的低
思路分析：C和D可举出反例:金属中熔点最高的是钨>3000℃,而常见的原子晶体石英(1723℃)要高得多;分子晶体单质硫的熔点112.8℃也比金属晶体汞、钠高一些。
答案：A
方法要领：熔点沸点判断规律是：
①异类晶体：原子晶体>离子晶体>分子晶体
②同类晶体:取决于构成粒子间作用力
原子晶体 共价键键能:键长、原子半径
分子晶体 分子间力:相对分子质量
离子晶体 共价键键能:离子半径、离子电荷
③分子晶体：
（1）组成和结构相似的共价物质,式量越大,分子间力越大,熔沸点越高.
（2）组成结构相似,式量相同物质,分子极性大,分子间力大,熔沸点高.如CO > N2
（3）烷烃的同分异构体,支链多,熔沸点低.
例2 a、b、c、d、e、f、g为7种由短周期元素构成的微粒，它们都有10个电子，其结构特点如下：（1998年上海市高考题）
微粒代码 a b c d e f g
原子核数 单核 单核 双核 多核 单核 多核 多核
带电荷数（单位电荷） 0 1+ 1- 0 2+ 1+ 0
其中b的离子半径大于e的离子半径；d是由极性键构成的四原子极性分子；c与f可形成两个共价型g分子。
试写出：（1）a微粒的原子结构示意图 。
（2）b与e相应元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较为 > 。（写化学式）
（3）d溶于水的电离方程式 。
（4）g微粒所构成的晶体类型属 。
（5）c微粒是 ；f微粒是 。（写化学式）
思路分析：根据题给信息，首先是确定符合题意的a～g各是什么微粒。
3种单核微粒容易确定：a显然是Ne；b只可能是Na+，e则是离子半径比Na+小的Mg2+。
双核带1个负电荷的微粒的c是OH-。多核微粒中，f带1个正电荷且与OH-能生成2个g分子，则f是H3O+，OH-+H3O+=2H2O，g就是H2O分子。D是中性分子，且由4个原子构成，只有NH3分子符合这些条件。
答案：（1） （2）NaOH>Mg(OH)2 （3）NH3+H2O NH4++OH- （4）分子晶体 （5）OH-，H3O+
方法要领：有关10电子微粒是高考复习中的热点。要积累这方面的基础知识。10电子微粒有：第二周期非金属元素的氢化物：CH4、NH3、H2O、HF；阳离子：Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+；阴离子有：N3-、O2-、F -。
例3 (1)中学化学教材上图示了NaCl晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体。NiO（氧化镍）晶体的结构与NaCl相同，Ni2+与邻近O2-的核间相离为a×10-8cm，计算NiO晶体的密度（已知NiO的摩尔质量为74.7g/mol）。
(2)在某种NiO天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某种NiO晶体中就存在如右图所示的缺陷：一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。其结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为Nio.97O,试计算该晶体中Ni3+与Ni2+的离子数之比。(1999年全国高考题)
思路分析：（1）依题意1cm3阴、阳离子总数=
1cm3中Ni2+-O2-离子对数=×
密度=
（2）在1molNio.97O中有0.97mol的镍离子，这些镍离子的电荷总数为2mol，这与氧离子所带的电荷总数的数值是相等的，所以可以列出以下的方程式：
设晶体中Ni3+、Ni2+的物质的量分别为xmol、ymol，依题意有：
3x+2y=2 电荷守恒
x+y=0.97 原子守恒
x=0.06 n(Ni3+):n(Ni2+)=6:91
或由(x+y)/(3x+y)=0.97/1 也可求得：n(Ni3+):n(Ni2+)=6:91。
方法要领：本题命题角度较新颖，实际上难度不大，第（2）题所提供的Ni0.97O信息，实际上是一种“平均化学式”。尽管题给示意图及题目叙述中提到了有“Ni2+”空缺，但“Ni0.97O”的平均化学式与所述的“空缺”无关，它只是遵循着电中性原则，即由于掺杂多带一个电荷的Ni3+代替了部分Ni2+，才使“NiO”变成了“Ni0.97O”。
一题多解：（1）由题意可得氧化镍中有许多由4个Ni2+和4个O2-相邻且占据顶点的小立 方体构成，如图所示：此小立方体的每个Ni2+与O2-均为8个小立方体共用，因此小立方体拥有Ni2+与O2-均：4×4/8=1/2，取1mol晶体，则含有6.02×1023/(1/2)个小立方体。晶体密度=m/V=74.7g÷[(a×10-8cm)3×6.02×1023/(1/2)]=62.0/a3 g.cm-3。
（2）0.97mol的镍离子的平均带电量为2，那么1mol镍离子的平均带电量为2/0.97， 这是+2和+3价的镍离子的共同电量，由此可列方程式。不同于上解的是，这种做法将0.97mol 镍离子化为1mol镍离子来计算。
设1molNi中含Ni2+xmol，则含Ni3+（1-x），根据电荷守恒：
2x+3(1-x)=2/0.97 x=91/97 n(Ni3+):n(Ni2+)=91/97:(1-91/97)=91:6
法三：因为中Nio.97O中既有+2价的离子又有+3价的镍离子，所以可写成xNiO.yNi2O3的复合形式，该形式中很容易看出镍离子的总和为x+2y，氧离子的总和为x+3y因此可列方程如下：
x+2y=0.97 镍离子个数守恒
x+3y=1 氧离子个数守恒
或者列成分式形式：（x+2y ）/（x+3y）=0.97/1 同样可以求出三价镍与二价镍之比。
高考真题
．（08年全国理综I·7）下列化合物，按其晶体的熔点由高到低排列正确的是
A．SiO2 CsCl CBr4 CF4 B．SiO2 CsCl CF4 CBr4
C．CsCl SiO2 CBr4 CF4 D．CF4 CBr4 CsCl SiO2
2．（08年四川理综·10）下列说法中正确的是
A．离子晶体中每个离子周围均吸引着6个带相反电荷的离子
B．金属导电的原因是在外电场作用下金属产生自由电子，电子定向移动
C．分子晶体的熔沸点很低，常温下都呈液态或气态
D．原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合
3．（08年广东理基·34）根据陈述的知识，类推得出的结论正确的是
A．镁条在空气中燃烧生成的氧化物是MgO，则钠在空气中燃烧生成的氧化物是Na2O
B．乙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色，则丙烯也可以使其褪色
C．CO2和SiO2 化学式相似，则CO2与SiO2的物理性质也相似
D．金刚石的硬度大，则C60的硬度也大
4．（08年海南化学·23）在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是
A．最易失去的电子能量最高
B．电离能最小的电子能量最高
C．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
D．在离核最近区域内运动的电子能量最低
5．（08年海南化学·24）已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，则下面表示该化合物的化学式正确的
A．ZXY3 B．ZX2Y6
C．ZX4Y8 D．ZX8Y12
6．（08年上海化学·4）下列化学式既能表示物质的组成，又能表示物质的一个分子的是
A．NaOH B．SiO2 C．Fe D．C3H8
7．（8分）（08年山东理综·32）【化学 ——物质结构与性质】
氮是地球上极为丰富的元素。
（1）Li3N晶体中氮以N3-存在，基态N3-的电子排布式为___________。
（2）NN的键能为942 kJ·mol-1，N-N单键的键能为247 kJ·mol-1，计算说明N2中的___________键比____________键稳定（填“σ”或“π”）。
（3）(CH3)3NH+和AlCl4-可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子组成，熔点低于100℃，其挥发性一般比有机溶剂__________（填“大”或“小”），可用作__________（填代号）。
a．助燃剂 b．“绿色”溶剂 c．复合材料 d．绝热材料
（4）X＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3－形成的晶体 结 构如图所示。X的元素符号是_____________，与同一个N3-相连的X+有__________个。
8．（11分）（08年海南化学·25）四种元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前 四周期，已知它们的核电荷数依次增加，且核电荷数之和为51；Y原子的L层p轨道中有2个电子；Z与Y原子的价层电子数相同；W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4︰1，其d轨道中的电子数与最外层电 子数之比为5︰1。
（1）Y、Z可分别与X形成只含一个中心原子的共价化合物a、b，它们的分子式分别是 、 ；杂化轨道分别是 、 _；a分子的立体结构是 。
（2）Y的最高价氧化物和Z的最高价氧化物的晶体类型分别是 晶体、 晶体。
（3）X的氧化物与Y的氧化物中，分子极性较小的是（填分子式） 。
（4）Y与Z比较，电负性较大的 ，其+2价离子的核外电子排布式是 。
9．（08年上海化学·23A）四种短周期元素的性质或结构信息如下表。氢根据信息回答下列问题。
元素 A B C D
性质或结构信息 室温下单质呈粉末状固体，加热易熔化。单质在空气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰。 单质常温、常压下是气体，能溶于水。原子的M层有1个未成对的p电子。 单质质软、银白色固体、导电性强。单质在空气中燃烧发出黄色的火焰。 原子最外层电子层上s电子数等于p电子数。单质为空间网状晶体，具有很高的熔、沸点。
（1）B元素在周期表中的位置 ，写出A原子的电子排布式 。
（2）写出C单质与水反应的化学方程式 。
A与C形成的化合物溶于水后，溶液的pH 7（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（3）D元素最高价氧化物晶体的硬度 （填“大”、“小”），其理由是 。
（4）A、B两元素非金属性较强的是（写元素符号） 。写出证明这一结论的一个实验事实 。
10．（2005年江苏高考）氮化铝（AlN）具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，被广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下，氮化铝可通过如下反应合成：Al2O3 + N2 + 3 C 高温 2 AlN + 3 CO 下列叙述正确的是（ ）
A．在氮化铝的合成反应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂
B．上述反应中每生成2 mol AlN，N2得到3 mol电子
C．氮化铝中氮元素的化合价为—3
D．氮化铝晶体属于分子晶体
11、（2005年上海高考题）下列说法错误的是（ ）
A、原子晶体中只存在非极性共价键
B、分子晶体的状态变化，只需克服分子间作用力
C、金属晶体通常具有导电、导热和良好的延展性
D。离子晶体在熔化状态下能导电
12、（2005年广东高考题）碘元素有多种价态，可以形成多种含氧阴离子IxOyn-。由2个IO 正八面体共用一个面形成的IxOyn-的化学式为（ ）
A、 B、 C、 D、
13。（2005年高考天津理综）下列说法正确的是( )
A．H与D，16O与18O互为同位素；H216O、D216O、H218O、D218O互为同素异形体；甲醇、乙二醇和丙三醇互为同系物
B． 在SiO2晶体中，1个Si原子和2个O原子形成2个共价键
C． HI的相对分子质量大于HF，所以HI的沸点高于HF
D． 由ⅠA族和ⅥA族元素形成的原子个数比为1∶1、电子总数为38的化合物，是含有共价键的离子型化合物
14．（02年上海高考题）在下列有关晶体的叙述中错误的是
A 离子晶体中，一定存在离子键 B 原子晶体中，只存在共价键
C 金属晶体的熔沸点均很高 D 稀有气体的原子能形成分子晶体
15．（2001年广东河南考题）氮化硅（Si3N4）是一种新型的耐高温耐磨材料，在工业上有广泛用途，它属于（ ）
A．原子晶体 B．分子晶体 C．金属晶体 D．离子晶体
16．（2001上海考题）碱金属与卤素所形成的化合物大都具有的性质是（ ）
① 高沸点 ② 能溶于水 ② 水溶液能导电 ④ 低熔点 ⑤ 熔融状态不导电
A ①②③ B ③④⑤ C ①④⑤ D ②③⑤
17． (全国高考题)关于晶体的下列说法正确的是（ ）
　 A.在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子　
B.在晶体中贝要有阳离子就一定有阴离子　
C.原子晶体的熔点一定比金属晶体的高　
D.分子晶体的熔点一定比金属晶体的低
知能训练
一、选择题
1．下列微粒在固态时形成分子晶体的是（ ）
　　A．MgCl2　　　　B．　　　　　C．NaOH　　　　　D．He
2．下列各组物质熔点的比较，正确的是（AC）
　　A．金刚石＞硫　　 B．NaCl＞金刚石　C．MgO＞I2　　　D．CO2＞SiO2
3．下列叙述正确的是（ ）
A．同主族金属的原子半径越大熔点越高　B．稀有气体的原子序数越大沸点越高
C．分子间作用力越弱分子晶体的熔点越低 D．同周期元素的原子半径越小越易失电子
4．下列各分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是（ ）
　　A．　　　　 B．　　　　C．　　　　　　D．
5．下列化学式既能表示物质的组成，又能表示物质分子式的是（ ）
　　A．　　　B．　　　　C．　　　　　　 D．
6．下列关于晶体的说法正确的是（ ）
A．在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子B．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
C．原子晶体的熔点一定比金属晶体的高 D．分子晶体的熔点一定比金属晶体的低
7．在下列比较中，正确的是（ ）
　　A．键能： B．熔点：
　　C．半径： D．键角：
8．A、B两种元素的原子当它们分别获得两个电子形成惰性元素的电子层结构时，A放出的能量大于B；C、D两元素的原子，当它们分别失去一个电子也形成惰性元素的电子层结构时，吸收的能量D大于C，则A、B和C、D间分别形成离子化合物的可能性最大的是（ ）　 　A．　　　B．　　　C．　　　D．
9．干冰气化时，下列所述内容发生变化的是（　　）
　　A．分子内共价键　　　　　　　　　B．分子间的作用力
　　C．分子间的距离　　　　　　　　　D．分子内共价键的键长
10．下列叙述正确的是（　　）
　　A．离子晶体中肯定不含非极性键 B．原子晶体的熔点肯定高于其它晶体
　　C．分子晶体的分子内不一定有共价键
　　D．原子晶体中除非极性共价键外不可能存在其它类型的化学键
11．下列各组性质，排列顺序不正确的是（　　）
　　A．原子半径：Na>Mg>Al>Cl B．热稳定性：SiH4　　C．酸性：H2CO3金刚石>干冰>钠
12．由非金属元素组成的化合物（　　）
　　A．一定是共价化合物　　　　　　　　B．一定是离子化合物
　　C．不可能是原子晶体　　　　　　　　D．可能是离子晶体
13．碘的熔点和沸点较低，其原因是（　　）
　　A．碘的非金属性较弱　　　　　　　　 B．碘分子（I2）中键能较小
　　C．碘晶体属于分子晶体　　　　　　　 D．Ｉ－Ｉ共价键的键长较长
14．下列各指定微粒数目之比不是1：1的是（　　）
　　A．Na2O2晶体中的阴离子和阳离子B．NaHCO3晶体中的钠离子和碳酸氢根离子
　　C．离子中的质子和中子D．氯化钠溶液中的钠离子和氯离子
15．下列性质适合于分子晶体的是（　　）
　　A．熔点1070℃，易溶于水，水溶液能导电
　　B．熔点10.31℃，液态不导电，水溶液能导电
C．能溶于CS2，溶点112.8℃，沸点444.6℃
D．熔点97.81℃，质软，导电，密度0.97g/cm3
16．下表中列出了有关晶体的说明，有错误的是（　　）
选项 Ａ Ｂ Ｃ Ｄ
晶体名称 碘化钾 干冰 石墨 碘
组成晶体微粒名称 阴、阳离子 分子 原子 分子
晶体内存在的结合力 离子键 范德华力 共价键 范德华力
17．在 mol金刚石中含Ｃ－Ｃ键数为（　　）
A．　 B．
C．　 D．
二、填空题
18．将等化合物按要求填空：
　　（1）属于离子化合物的是__ _，其中只有离子键的化合物的电子式为 、 ；
　　（2）属于分子晶体的氧化物是 ，属于原子晶体的氧化物是________；
　　（3）难溶于水的气态氢化物是________，难溶于水的氧化物是________。
19．表示一些晶体中的某些结构，它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨结构中的某一种的某一部分。 （1）其中代表金刚石的是（填编号字母，下同）________，金刚石中每个碳原子与________个碳原子最接近且距离相等。金刚石属于________晶体；
（2）其中代表石墨是________，其中每个正六边形占有的碳原子数平均为________个；
（3）其中表示NaCl的是_____，每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+有_____个；
（4）代表CsCl的是________，它属于________晶体，每个Cs+与________个Cl-紧邻；
（5）代表干冰的是________，它属于________晶体，每个CO2分子与________个CO2分子紧邻；
（6）上述五种物质熔点由高到低的排列顺序为________。
O2-
Ni3+
O2-
O2-
O2-
O2-
Ni3+
O2-
Ni3+
Ni3+
Ni3+
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弘扬中学高三一轮复习学案 化学
基本理论
第19讲 强电解质和弱电解质对比
【考纲要求】
1.熟练掌握电解质、非电解质、强电解质、弱电解质的概念及有关判断。
2.能从化合物类型、电离程度、电离过程、溶液中的微粒、方程式书写几个角度对强、弱电解质进行对比。
3.掌握强、弱电解质溶液中离子浓度大小的比较方法和反应时反应速率及物质的量之间存在的关系。
【重点难点】：电解质、非电解质、强电解质、弱电解质的概念及有关判断
知识梳理
一、电解质和非电解质的比较
1、定义：
电解质：_______________________________________________
非电解质： ___________________________________
2、问题讨论： ①、氨气的水溶液是否能导电 氨气是否是电解质 (类似问题还有二氧化硫,二氧化碳等非金属氧化物的水溶液是否能导电 其本身是否是电解质 )
②、下列化合物只能在水溶液中导电的电解质是
第一组选项 ：A．氯化氢 B．乙醇 C．氯化钠 D．氨气
第二组选项 ：A．二氧化硫 B．氢氧化钾 C．甘油 D．碳酸氢钠
③、下列属于电解质的是：
A．硫酸溶液 B．食盐晶体 C．金属铜 D．氯化氢气体
3、归纳总结：
电解质 非电解质
定义
物质种类
溶质粒子
导电条件
导电实质
举例分析
二、强电解质和弱电解质
1、定义
强电解质：______________________________________
弱电解质：______________________________________________
2、问题讨论：（1）现有三种较稀的酸溶液a、b、c,分别加入足量的等量镁条，
(a)盐酸 (b)醋酸 (c)硫酸
试讨论下列两种情况放出H 2的初速率和放出H2的总量.
初速率 氢气物质的量
(1)同体积同物质的量浓度
(2)同体积同pH值
（2）判断电解质强弱的方法：
3、归纳总结：
强电解质 弱电解质
电离程度
溶液中存在微粒种类
物质种类
结构特点
电离方程式 HnA HnA
三、电解质溶液导电能力的强弱
1、 ①电解质溶液的导电机理： 。
2 溶液的导电能力： 。
③溶液导电能力的影响因素：
内因： 。
外因： 。
2、问题讨论：几个一定和几个不一定：
①溶液的导电性 与溶液中自由移动离子的浓度成正比
②相同温度,相同浓度的强电解质溶液的导电性 强于弱电解质溶液的导电性
③强电解质的导电性 强(如硫酸钡,碳酸钡等难溶性盐溶液),弱电解质的导电性 弱
④强电解质溶液的导电性 就比弱电解质溶液的导电性强,反之亦然.
3、归纳总结：
电解质 非电解质（如氨气） 金属
导电条件
导电微粒
影响因素
疑难点拨
1．判断电解质和非电解质
（1）电解质和非电解质必须是化合物，不能是单质也不能是混合物。
（2）电解质是溶质本身能电离。就是说：其水溶液能导电者，它不一定是电解质。如：SO2和CO2等都不是电解质。
（3）在水中不导电的化合物，不一定不是电解质。如：BaSO4、CaCO3等难溶盐，因为其溶解度太小，导电性不易测出。但所溶解的极少部分，却能全部电离生成离子，故均为强电解质。
典例剖析
例1 下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是（2000年上海市高考题）
A.CH3CH2COOH B.Cl2 C.NH4HCO3 D.SO2
思路分析：对非电解质概念的理解应注意:一是指“在水溶液里和熔化状态下”均不导电，二是“化合物”，单质、混合物、溶液均不属于非电解质。SO2的水溶液导电，是因为它与水反应生成了能导电的化合物H2SO3，并不是SO2本身导电。
答案：D
方法要领：区别电解质和非电解质：①均必须是化合物；②本身能电离者为电解质。
例2 可判定某酸为强电解质的现象是（1998年高考化学试测题）
A.该酸加热至沸腾也不分解 B.该酸可溶解Cu(OH)2
C.该酸可跟石灰石反应放出CO2 D.0.1mol/L酸pH=1
思路分析：酸的强弱决定于其电离能力的大小。A只是说明酸较稳定；B、C只说明酸具有酸性，不能说明完全电离；D中pH=1则[H+]=0.1mol/L，等于酸的浓度，说明酸是一元强酸。
答案：D
引申发散：电解质相对强弱的判断的依据有：
①化学方程式，如：C6H5OH+Na2CO3→C6H5ONa+NaHCO3(酸性：H2CO3>C6H5OH>HCO3-)。
②同浓度电解质溶液pH大小或与金属反应快慢：反应快者较电离能力强。
③同pH电解质的稀释：两酸稀释相同倍数后，其pH较小的为弱酸。
④同pH同体积酸与同一物质反应耗该物质的量：消耗物质多的为弱酸。
⑤盐溶液的pH大小：如NaX、NaY的pH分别为8、9，则酸性是HX>HY。
⑥同条件下导电性：导电性强者电离能力较强。
高考真题
1. (00上海）取pH值均等于2的盐酸和醋酸各100ml分别稀释2倍后，再分别加入0.03g锌粉，在相同条件下充分反应，有关叙述正确的是（ ）
A.醋酸与锌反应放出氢气多
B.盐酸和醋酸分别与锌反应放出的氢气一样多
C.醋酸与锌反应速率大
D.盐酸和醋分别与锌反应的速度一样大2. (2000年上海22).取pH值均等于2的盐酸和醋
2.（00上海7）下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是（ ）
A.CH3CH2COOH B.Cl2 C.NH4HCO3 D.SO2
3．（08年四川理综·6）下列说法不正确的是
A．1mol 氧气中含有12.04×1023个氧原子，在标准状况下占有体积22.4L
B．1mol臭氧和1.5mol氧气含有相同的氧原子数
C．等体积、浓度均为1mol/L的磷酸和盐酸，电离出的氢离子数之比为3∶1
D．等物质的量的干冰和葡萄糖中所含碳原子数之比为1∶6，氧原子数之比为1∶3
4．（08年广东文基·63）维生素C和食盐都是人体所需要的重要物质，下列说法正确的是
A．维生素C和食盐都是强电解质
B．维生素C和食盐都是供能物质
C．维生素C具有还原性，在空气中易被氧化
D．等物质的量的维生素C和食盐溶于水，其溶质质量相同
5．（08年广东化学·17）盐酸、醋酸和碳酸氢钠是生活中常见的物质。下列表述正确的是
A．在NaHCO3溶液中加入与其等物质的量的NaOH，溶液中的阴离子只有CO32－和OH-
B．NaHCO3溶液中：c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)
C．10 mL0.10 mol·L-1CH3COOH溶液加入等物质的量的NaOH后，溶液中离子的浓度由大到小的顺序是：c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(OH-)＞c(H+)
D．中和体积与pH都相同的HCl溶液和CH3COOH溶液所消耗的NaOH物质的量相同
知能训练
一．选择题
1．下列事实中，能证明氯化氢是共价化合物的是（ ）
A．氯化氢极易溶于水 B．液态氯化氢不导电
C．氯化氢不易分解 D．氯化氢可以导电
2．醋酸可以通过分子间氢键双聚。在一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释的过程
中，溶液导电性的变化如右下图所示。下列有关说法正确的是( )
A．a、b、c三点溶液的pH：a>b>c
B．若用湿润的pH试纸测试c处溶液的pH，比实际的pH偏小
C．a、b、c三点溶液用1 mol/L的NaOH溶液中和，消耗 NaOH溶液的体积a>b>c
D．若在O点醋酸双聚成八元环。则其结构式为：
3．对室温下pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施，有关叙述 正确的是（ ）
A．加适量的醋酸钠晶体后，两溶液的pH均增大
B．使温度都升高20℃后，两溶液的pH均不变
C．加水稀释2倍后，两溶液的pH均减小
D．加足量的锌充分反应后，两溶液中产生的氢气一样多
4． PH=1的两种一元酸HX和HY溶液，分别取50mL加入足量的镁粉，充分反应后，收集到H2体积分别为VHX和VHY。若VHX>VHY，则下列说法正确的是( )
A．HX可能是强酸 B．HY一定是强酸
C．HX的酸性强于HY的酸性 D．反应开始时二者生成H2的速率相等
5．常温时，以下4种溶液PH最小的是（ ）
A．0.01mol·L－1醋酸溶液
B．0.02mol·L－1醋酸与0.02mol·L－1NaOH溶液等体积混合液
C．0.03mol·L－1醋酸与0.01mol·L－1NaOH溶液等体积混合液
D．PH=2的盐酸与PH=12的NaOH溶液等体积混合液
6．对pH=a的醋酸溶液甲和pH=a+l的醋酸溶液乙有下列说法，其中正确的是( )
A．甲中由水电离出的H+的物质的量浓度是乙中水电离出的H+浓度的10倍
B．甲中由水电离出的H+的物质的量浓度是乙中水电离出的H+浓度的 1/10 倍
C．甲、乙溶液物质的量浓度的关系是c(甲)=10 c(乙)
D．甲中的c(0H-)为乙中c(OH-)的lO倍
7．使用镁粉、盐酸、醋酸设计一个实验，证明在25oC、101KPa下，当上述两种酸的物质的量浓度和体积均相同时，与足量且不同质量的镁粉反应生成的氢气体积相同,但两者反应速率不同。通过这个实验，不能说明的问题是：( )
A．Mg(OH)2不具有两性 B．常温下，镁难和水反应
C．镁粉和强酸、弱酸均能反应且酸性强弱为盐酸>醋酸 D．醋酸为一元酸
8．将0.1 molL-1的CH3COOH溶液稀释10倍，下列微粒浓度减小得最多的是（ ）
（A）CH3COO- （B）OH- （C）H+ （D）CH3COOH
9．能证明醋酸是弱酸的事实是( )
A.醋酸能使紫色石蕊试液变红 B.醋酸能被弱碱氨水中和
C.常温下醋酸钠溶液的pH大于7 D.常温下,0.1mol/L的醋酸溶液中的c（H+）为1.32×10-3mol/L
10.在下列叙述中,能说明盐酸比醋酸强的是( )
A.将pH=4的盐酸和醋酸,稀释成pH=5的溶液,醋酸所需加入的水量多
B.盐酸和醋酸都可用相应的钠盐与浓硫酸反应制取
C.相同pH的盐酸和醋酸溶液中,分别加入相应的钠盐固体,醋酸的pH变化大
D.相同pH的盐酸和醋酸分别跟锌反应时,产生氢气的起始速度相等
11．0.1molL-1的醋酸溶液中存在的电离平衡：CH3COOHCH3COO-+H+，若使H+的物质的量浓度减小，可加入的物质是：( )
A．醋酸钠晶体 B．0.1molL-1的盐酸
C．氯化钠晶体 D．通入氨气
12．足量锌与等物质的量浓度、等体积的盐酸和醋酸反应时，下列正确的是( )
A．开始反应时二者速率相同 B．盐酸放出H2多
C．二者放出H2一样多 D．醋酸消耗的Zn多
13．在0.1mol/L醋酸溶液中加入少量0.1mol/L盐酸，下列叙述正确的是( )
A．CH3COOH的电离度增大，H+离子浓度增大
B．电离平衡向生成CH3COOH方向移动，H+离子浓度减小
C．CH3COOH的电离度减小，pH减小
D．电离平衡向生成CH3COO-、H+离子方向移动，pH减小
14、物质的量浓度和体积都相同的盐酸和醋酸，在相同条件下分别与足量CaCO3固体（颗粒 大小均相同），下列说法中正确的是：（ ）
A、盐酸的反应速率大于醋酸的反应速率；B、盐酸的反应速率等于醋酸的反应速率；
C、盐酸产生的CO2气体比醋酸更多；D、盐酸与醋酸产生的CO2气体一样多；
二．填空题
15．在a、b两支试管中，分别取形态相同、质量相等的一颗锌粒，然后向两支试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。
（1）a、b两支试管中的现象：相同点是 ；不同点是 ；原因是 。
（2）a、b两支试管中产生气体的体积开始时是V(a) V(b)；反应完毕后生成气体的总体积是V(a) V(b)；原因是 。
16．在一定温度下；冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力如图3—6所示，请回答：
(1)“O”点导电能力为0的理由是 ；
(2)a、b、c三点溶液中c(H+)由小到大的顺序是 ；
(3)a、b、c三点中醋酸的电离程度最大的是 ；
(4)若使c点溶液中c(CH3COO—)增大，溶液中c(H+)减小，
可采取的措施主要有：① ；② ；③ ；④ 。
17．用实验确定某酸HA是弱电解质。两同学的方案是：
甲：①称取一定质量的HA配制0．1 mol／L的溶液100 mL；
②用pH试纸测出该溶液的pH，即可证明HA是弱电解质。
乙：①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸，分别配制pH=1的两种溶液各100mL，
②分别取这两种溶液各10 mL，加水稀释为100 mL；
③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，即可证明HA是弱电解质。
(1)在两个方案的第①步中，都要用到的定量仪器是 。
(2)甲方案中，说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH 1(选填>、<、＝)。
乙方案中，说明HA是弱电解质的现象是 (多选扣分)。
a．装HCl溶液的试管中放出H2的速率快
b．装HA溶液的试管中放出H2的速率快
c．两个试管中产生气体速率一样快
(3)请你评价：乙方案中难以实现之处和不妥之处 。
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弘扬中学高三一轮复习学案 化学
基本理论
第22讲 水的电离和溶液的酸碱性
有关pH值计算及判断
【考纲要求】
1. 水的电离平衡及影响因素
2. 水的离子积常数
3. 溶液pH的概念及测定方法
4. 单一溶液的pH值计算
5. 酸酸混合或碱碱混合溶液pH值计算
6. 酸碱混合(pH值之和为14) ①强酸和强碱②强酸和弱碱③弱酸和强碱
【重点难点】：盐类水解的原理，单一溶液中离子浓度的大小比较，混合溶液中离子浓度的大小比较
知识梳理
1．水是一种极弱的电解质，能发生极弱的自偶电离
⑴ 常温下纯水的一些数据：c(H＋)＝c(OH－)＝ mol/L、KW＝ ＝ 、
pH＝－lg c(H＋)＝ ；
⑵ 影响水的电离平衡的因素
① 温度：水的电离是 热过程，升高温度能 水的电离，c(H＋)和c(OH－)同等幅度 ，
pH变 ，KW 。但由于c(H＋)和c(OH－)始终保持相等，不同温度下的水均显 性；
② 酸或碱：在水中加入 或 均抑制水的电离。若保持温度不变，KW 不变，但水电离出的
c(H＋)和c(OH－)同等幅度 ；酸溶液中的c(H＋) 酸电离出的c(H＋)，由水电离出的
c(H＋)＝ ；碱溶液中的c(OH－) 碱电离出的c(OH－)，由水电离出的
c(OH－)＝ ；
③ 能水解的盐：在水中加入能水解的盐，均 水的电离。若保持温度不变，KW ，但水电
离出的c(H＋)和c(OH－)同等幅度 ；
④ 其它因素：活泼金属。由于活泼金属能置换出水电离出的H＋ ，因而 水的电离。
⑶ 水的离子积只与 有关，不但适用于水，还适用于以水为溶剂的稀溶液。
2．溶液的pH
⑴ 计算方法：pH＝
⑵ 测定方法： ； ；pH计
3．溶液酸碱性的定性判断
⑴ 溶液的酸碱性取决于溶液中 和 的相对大小。常温下，pH＝7的溶液显中性。
⑵ 常温下，pH之和等于14的酸和碱等体积混合或等物质的量浓度的一元酸碱等体积混合后溶液
的酸碱性由酸和碱的 决定。
规律小结：
酸、碱： (抑制或促进，下同)水的电离
1.酸碱盐对水的电离平衡的影响 电离后显酸性的： 水的电离。如：HSO4— (只电离）、H2PO4—（电离强于水解）
盐： 电离后水解的： 水的电离
电离后显中性、不水解的：无影响
2.PH适用范围
C(H＋)、 C(OH－)的关系 C(H＋)的值 PH C(H＋)·C(OH－)
中性溶液
酸性溶液
碱性溶液
判据适用条件 无条件的，任何温度、浓度均适用 是有条件的，适用温度为常温
1.在应用pH值计算时,首先要注意体系的温度,一般不作说明通常是指 ,随着温度的升高,水的电离被 ,水的离子积Kw ;
2. 常温下,在任何水溶液中都存在水的电离,此时溶液中水的离子积均为同一常数,它是 ;
3. 强酸溶液每稀释10倍pH值 一个单位,而弱酸溶液稀释10倍pH值改变 一个单位;强碱溶液每稀释10倍pH值 一个单位;
4. 两种不同pH值的强酸混合时先计算溶液中的 浓度的变化,再转换为pH值;两种不同pH值的强碱混合时先计算溶液中的 浓度变化,再根据水的离子积计算出 浓度最后再转换为pH值;当一种强酸(或强碱)与另一种弱酸(或弱碱)混合时,要注意强酸(或强碱)和稀释对弱酸(或弱碱)电离的影响.
5. 酸碱混合时首先考虑发生的中和反应,酸碱按反应方程式中化学计量数的比(物质的量之比)反应,反应需要量与酸碱是否完全电离基本无关, 是否完全电离只影响到酸碱中和反应的 和反应后溶液的 性;
6. 常温下pH+pOH=14
疑难点拨
有关pH计算的解题规律
1.单一溶液的pH计算
①强酸溶液，如HnA，设浓度为c mol·L－1，则
c（H+）= mol·L－1，pH= —lg{c（H+）}= —lg
②强碱溶液，如B(OH)n，设浓度为c mol·L－1，则
c（H+）= mol·L－1，pH= —lg{c（H+）}=
2.酸碱混合pH计算(体积变化忽略不计)
①适用于两种强酸混合 c(H+)混 = [c(H+)1V1+ c(H+)2V2] /（V1+ V2）
②适用于两种强碱混合 c(OH—)混 = [c(OH—)1V1+ c(OH—)2V2] /（V1+ V2）
|③适用于酸碱混合，一者过量时：
c(OH—)混 | c(H+)酸V酸 — c(OH—)碱V碱|
c(H+)混 V酸 + V碱
说明：①若两种强酸（pH之差大于2）等体积混合，混合液pH = +
②若两种强碱（pH之差大于2）等体积混合，混合液pH = —
2.强酸（强碱）、弱酸（弱碱）加水稀释后的pH变化规律
1.对于强酸溶液（pH=a，a+n<7），每稀释10n倍，pH值增大n个单位，即pH=a+n
2.对于强碱溶液（pH=b，b-n＞7），每稀释10n倍，pH值减小n个单位，即pH=b-n
3.对于弱酸溶液（pH=a），每稀释10n倍，pH值的范围是：a4.对于弱碱溶液（pH值=b），每稀释10n倍，pH值的范围是：b-n5.对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸稀释相同倍数，pH值变化也不同，其结果是强酸稀释后，pH值增大比弱酸快（强碱、弱减类似）。
说明：1.酸、碱溶液无限稀释时，pH值只能约等于7或接近于7，酸不能大于7；碱不能小于7，即无限稀释以7为界限。
2.常温下弱酸（弱碱）用水稀释，当弱酸（弱碱）电离的H+（OH-）浓度小于10—6 mol·L－1 时，计算稀释液的pH值，不能忽略水的电离。
典例剖析
题型一：单一溶液中离子浓度的大小比较
【例1】在氯化铵溶液中，下列关系式正确的是
A．C(Cl-)＞C(NH4+)＞C(H+)＞C(OH-) B．C(NH4+)＞C(Cl-)＞C(H+)＞CC(OH-)
　C．C(Cl-)＝C(NH4+)＞C(H+)＝C(OH-) D．C(NH4+)＝C(Cl-)＞C(H+)＞C(OH-)
【点拨】NH4Cl是可溶性的盐，属于强电解质，在溶液中完全电离NH4Cl＝NH4+＋Cl-。因为NH4Cl是强酸弱碱所生成的盐，在水中要发生水解；NH4++H2O NH3·H2O+H+，所以C(NH4+)比C(H+)及C(OH-)大得多；溶液因水解而呈酸性，所以C(H+)＞C(OH-)。又由于水解反应是中和反应的逆反应，相对于中和来说是次要的，综合起来，不难得出：C(Cl-)＞C(NH4+)＞C(H+)＞C(OH-)。答案为A。
【例2】在0.1 mol/l的NH3·H2O溶液中，下列关系正确的是
　　　A．C(NH3·H2O)＞C(OH-)＞C(NH4+)＞C(H+)
B．C(NH4+)＞C(NH3·H2O)＞C(OH-)＞C(H+)
　　　C．C(NH3·H2O)＞C(NH4+)＝C(OH-)＞C(H+)
D．C(NH3·H2O)＞C(NH4+)＞C(H+)＞C(OH-)
【点拨】NH3·H2O是一元弱酸，属于弱电解质，在水溶液中少部分发生电离（NH3·H2O NH4+＋OH-），所以C(NH3·H2O)必大于C(NH4+)及C(OH-)。因为C(OH-)＝C(H+)＋C(NH4+)，所以C(OH-)＞C(NH4+)。综合起来，C(NH3·H2O)＞C(OH-)＞C(NH4+)＞C(H+)。答案为A。
【规律总结】
1、必须有正确的思路：
2、掌握解此类题的三个思维基点：电离、水解和守恒
3、分清他们的主要地位和次要地位
【巩固】
1、Na2S溶液中各离子浓度由小到大的顺序是 。；
2、将0.4mol／L盐酸和0.2mol／L的NaAlO2溶液等体积混合，所得溶液中离子浓度由小到大的顺序是 。
题型二：混合溶液中离子浓度的大小比较
【例3】把0.02mol／LCH3COOH溶液和0.01mol/LNaOH溶液等体积混合，则混合溶液中微粒浓度关系正确的是（ ）
Ａ．C(CH3COO-)＞C(Na+) Ｂ．C(CH3COOH)＞C(CH3COO-)
Ｃ.2C(H+)＝C(CH3COO-)－C(CH3COOH) Ｄ．C(CH3COOH)+ C(CH3COO-)=0.01mol/L
【点拨】 此题实质上是0.05mol/L的CH3COOH溶液和0.05mol/L的CH3COONa溶液的混合溶液。由电荷守恒关系可得： c（Ｈ＋）＋ｃ（Ｎａ＋）＝ｃ（CH3COO－）＋ｃ（ＯＨ－） （１）
由物料守恒关系可得： ｃ（CH3COOH）＋ｃ（CH3COO－）＝ｃ（Ｎａ＋）×２＝０.０１ｍｏｌ／Ｌ （２）
由（２）可知Ｄ正确。
将（１）×２＋（２）可得：
２ｃ（Ｈ＋）＝ｃ（CH3COO-）＋２ｃ（ＯＨ－）－c（CH3COOH）（３）Ｃ选项错误。
【例4】用物质的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液，已知其中C(CH3COO-)＞C(Na+)，对该混合溶液的下列判断正确的是( )
　　　A.C(H+)＞C(OH-) B.C(CH3COOH)＋C(CH3COO-)＝0.2 mol/L
　　　C.C(CH3COOH)＞C(CH3COO-) D.C(CH3COO-)＋C(OH-)＝0.2 mol/L
【点拨】 CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中，CH3COOH的电离和CH3COONa的水解因素同时存在。已知C(CH3COO-)＞C(Na+)，根据电荷守恒C(CH3COO-)＋C(OH-)＝C(Na+)＋C(H+)，可得出C(OH-)＜C(H+)。说明混合溶液呈酸性，进一步推测出0.1mol/L的CH3COOH和0.1mol/L的CH3COONa溶液中，电离和水解这一对矛盾中起主要作用是电离，即CH3COOH的电离趋势大于CH3COO-的水解趋势。根据物料守恒，可推出（B）是正确的。
【巩固】
1、在0.1mol／LNaHSO3溶液中存在着微粒浓度的关系式，正确的是
A．C(Na＋)>C(HSO3－)> C(SO32－)> C(H＋)>C(OH—)
B．C(Na＋)+C(H＋)= C(HSO3－)+ C(SO32－)+C(OH—)
C．C(Na＋)+C(H＋)=C(HSO3—)+2C(SO32－)+ C(OH—)
D．C(Na＋)= C(HSO3—)+C(SO32－)+ C(H2SO3)
2、现有NH4Cl和氨水组成的混合溶液C(填“>”、“<”或“=”)
①若溶液的pH=7，则该溶液中C(NH4＋) C(Cl－)；
②若溶液的pH>7，则该溶液中C(NH4＋) C(Cl－)；
③若C(NH4＋)< C(Cl－)，则溶液的pH 7。
题型三：同浓度不同种溶液中同种离子浓度的大小比较
【例5】同浓度的下列溶液中NH4+的浓度的由大到小顺序为
①NH4HSO4 ②(NH4)2SO4 ③(NH4)2Fe(SO4) ④NH4HCO3 ⑤(NH4)2CO3
【点拨】先考虑盐直接电离出的NH4+的浓度的大小，②③⑤中的NH4+的浓度大于①④中的
NH4+的浓度。再考虑影响NH4+的浓度的大小因素，是受到促进还是受到抑制。③中NH4+和Fe2+都水解产生H+，NH4+的水解受到了抑制，⑤中CO32-的水解促进了NH4+的水解，②中NH4+的水解未受到影响，固NH4+的浓度③>②>⑤。 ①中HSO4-电离出的H+抑制了NH4+的水解，④中HCO3-的水解促进了NH4+的水解，固NH4+的浓度①>④。所以NH4+的浓度的由大到小顺序为③>②>⑤>①>④
高考真题
1 (2000全国26）25℃时，若体积为Va、pH=a的某一元强酸与体积Vb、pH=b的某一元强碱混合，恰好中和，且已知Va（1）a值可否等于3（填“可”“否”） ，其理由是
（2）a值可否等于5（填“可”或“否”） ，其理由是
（3）a的取值范围是 。
2.（01春季10）从下列现象可以判断某酸是强酸的是( )
A．加热该酸至沸腾也不分解 B．该酸可以分解石灰石放出
C．该酸可以把Al（OH）3沉淀溶解 D．该酸浓度为0.1mol·L-1时的pH为1
3.（01浙江13）将 a g 含NaOH样品溶解在 b mL 0.l mol·L-1 的硫酸中，再加入 c mL 0.1 mol·L－1 的氢氧化钡溶液，反应后所得溶液恰好呈中性，则样品中 NaOH 的纯度是（NaOH 式量为 40）( )
A. [ (b－c)／125a]×100％ B. [(b－2c)／125a]×100％
C．[ (b－c)／250a]×100％ D．[ (8b－8c)／a]×100％
4.有人建议用AG表示溶液的酸度（acidity arede），AG的定义为AG＝lg（c（ H＋]/c（ OH－]）。下列表述正确的是( )
A.在25℃时，若溶液呈中性，则pH＝7，AG＝1
B.在25℃时，若溶液呈酸性，则pH＜7，AG＜0
C.在25℃时，岩溶液呈碱性，则pH＞7，AG＞0
D.在25℃时，溶液的pH与AG的换算公式为AG＝2(7－pH)
5.（2003全国13）用0.01mol/L NaOH溶液完全中和pH＝3的下列溶液各100mL。需NaOH溶液体积最大的是( )
A.盐酸 B.硫酸 C.高氯酸 D.醋酸
6.(03江苏17)在甲烧杯中放入盐酸，乙烧杯中放入醋酸，两种溶液的体积和pH都相等，向两烧杯中同时加入质量不等的锌粒，反应结束后得到等量的氢气。下列说法正确的是( )
A.甲烧杯中放入锌的质量比乙烧杯中放入锌的质量大
B.甲烧杯中的酸过量
C.两烧杯中参加反应的锌等量
D.反应开始后乙烧杯中的c（H＋）始终比甲烧杯中的c（H＋）小
7.（2004理综11）1体积pH=2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应，则该碱溶液的pH等于( )
A．9.0 B．9.5 C．10.5 D．11.0
8.（2004全国3－11）若1体积硫酸恰好与10体积pH=11的氢氧化钠溶液完全反应，则二者物质的量浓度之比应为( )
A．10:1 B．5:1 C．1:1 D．1:10
9.（05江苏）常温下将稀NaOH溶液与稀CH3COOH溶液混合，不可能出现的结果是( )
A．pH ＞ 7，且c(OH—) ＞ c(Na+) ＞ c(H+) ＞ c(CH3COO—)
B．pH ＞ 7，且c(Na+) + c(H+) = c(OH—) + c(CH3COO—)
C．pH ＜ 7，且c(CH3COO—) ＞c(H+) ＞ c(Na+) ＞ c(OH—)
D．pH ＝ 7，且c(CH3COO—) ＞ c(Na+) ＞ c(H+) = c(OH—)
10.（06四川理综12）25℃时，将稀氨水逐滴加入到稀硫酸中，当溶液的PH＝7时，下列关系正确的是( )
A、c(NH4+)==c(SO42－) B、c(NH4+)>c(SO42－)
C、c(NH4+)11.（06广东14）室温时，将x mL pH=a 的稀NaOH溶液与ymL pH=b的稀盐酸充分反应。下列关于反应后溶液pH的判断，正确的是( )
A．若x=y，且a+b=14，则pH>7 B．若10x=y，且a+b=13，则pH=7
C．若ax=by，且a+b=13，则pH=7 D．若x=10y，且a+b=14，则pH>7
12.（06全国理综）将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是( )
A. 水的离子积变大、pH变小、呈酸性 B. 水的离子积不变、pH不变、呈中性
C. 水的离子积变小、pH变大、呈碱性 D. 水的离子积变大、pH变小、呈中性
13．（12分）（08年山东理综·29）北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（C3H6）。
（1）丙烷脱氢可得丙烯。
已知：C3H8(g)=CH4(g)＋HCCH(g)＋H2(g) △H1=156.6 kJ·mol－1
CH3CHCH2(g)=CH4(g)＋HCCH(g ) △H2=32.4 kJ·mol－1
则相同条件下，反应C3H8(g)=CH3CHCH2(g)＋H2(g) 的△H= kJ·mol－1。
（2）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为 ；放电时CO32－移向电池的 （填“正”或“负”）极。
（3）碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH=5.60，c(H2CO3)=1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCO3－＋H＋的平衡常数K1= 。（已知10-5.60=2.5×10-6）
（4）常温下，0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中c(H2CO3) c(CO32－)（填“＞”、“=”或“＜”），原因是 （用离子方程式和必要的文字说明）。
14．（08年天津理综·9）醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOHH＋＋CH3COO－，下列叙述不正确的是
A．醋酸溶液中离子浓度的关系满足：c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)
B．0.10mol/L的CH3COOH溶液中加水稀释，溶液中c(OH－)减小
C．CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体，平衡逆向移动
D．常温下pH＝2的CH3COOH溶液与pH＝12的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH＜7
知能训练
一．选择题
1．室温下，在pH=12的某溶液中，由水电离的c（OH -）为( )
A．1.0×10-7mol/L　　　　　　 B．1.0×10-6mol/L
C．1.0×10-2mol/L　　　　　　 D．1.0×10-12mol/L
2．取pH=4的某电解质溶液1.0L，用Pt电极进行电解，经过一段时间后，测得溶液pH=1,且阴、阳两极产物的物质的量之比为2:1，则该电解质溶液是( )
A． 盐酸 B．氢氧化钾溶液 C．硝酸银溶液 D．硫酸铜溶液
3．在室温条件下，酸和碱的溶液等体积混合后，pH值一定大于7的是( )
A pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液
B pH=3的醋酸（电离度约为1%）和pH=12的氢氧化钠溶液
C pH=3的硝酸和pH=11的氨水（电离度约为1%）
D pH=3的硫酸和pH=12的氢氧化钾溶液
4．t℃时饱和石灰水的密度为ρ(g·Cm－3)，其pH＝12，则t℃时氢氧化钙的溶解度为( )
A． B．
C． D．
5．四种水溶液①HCI，②FeCI3，③KOH，④Na2CO3其 PH值依次为4、4、10、10，而溶液中水的电离度依次为α1、α2、α3、α4，则它们的关系正确的是( )
A．α1=α2=α3=α4 B．α1＞α3＞α2＞α4
C．α4=α2＞α3=α1 D．α1=α3＞α2＝α4
6．下面的各说法中正确的是( )
A.在100°C时，纯水中的pH＝6，呈中性
B.pH＝5的稀醋酸，再加水冲稀100倍，溶液的pH＝7
C.0.3mol/L和0.1mol/L的两醋酸溶液中H＋离子浓度之比为3 ：1
D.在Na3PO4溶液中[Na＋] ：[PO43－]＝3 ：1
7．向一定体积的0.1摩/升的醋酸溶液中加入等体积的蒸馏水后,则下列叙述正确的是( )
A．溶液的pH值变小 B．醋酸的电离度增大
C．溶液的导电能力减弱 D．中和此溶液所需的0.1摩/升NaOH溶液的体积增加
8．下列溶液，一定呈中性的是( )
A 由等体积、等物质的量浓度的一元酸跟氢氧化钠溶液混合后所形成的溶液
B [H+]=1×10-7mol·L-1 的溶液 C pH=14-pOH 的溶液 D pH=pOH 的溶液
9.PH=5的盐酸和PH=9的NaOH溶液以体积比11:9混合,混合液的PH值为（ ）
A. 7.2 B.8 C.6 D.无法计算
10.室温时,若0.1mol/L的一元弱碱电离度为1%，则下列说法正确的是（ ）
A.该溶液的PH=11 B.该溶液的PH=3
C.加入等体积0.1mol/L HCl后，所得溶液PH=7
D.加入等体积0.1mol/L HCl后，所得溶液PH>7
11．25°C时，某强酸溶液PH=a，体积为V1；强碱溶液PH=b，体积为V2；a+b=12，酸碱溶液混合后PH=7，则V1和V2的关系为（ ）
A．V1=102V2 B.V2=102V1 C.V1=2V2 D.V2=2V1
12．用水稀释0.1摩/升氨水时，溶液中随着水量的增加而减小的是( )
A． B．
C．[H+]和[OH-]的乘积 D．OH-的物质的量
13．室温下，在pH值都等于9的NaOH和CH3COONa两种溶液中，设由水电离产生的OH- 离子浓度分别为A摩/升与B摩/升，则A和B关系为( )
A ．A>B B ．A=10-4 B C． B=10-4 A D． A=B
14．在下列叙述中，能说明盐酸比醋酸酸性强的是( )
A． 将pH=4的盐酸和醋酸稀释成pH=5的溶液，醋酸所需加入的水量多
B． 盐酸和醋酸都可用相应的钠盐与浓酸酸反应制取
C ．相同pH值的盐酸和醋酸溶液中分别加入相应的钠盐固体，醋酸的pH值变化大
D． 相同pH值的盐酸和醋酸分别跟锌反应时，产生氢气的起始速度相等
二．填空题
15．已知25℃时0.1mol·L－1醋酸溶液的pH约为3。向其中加入少量醋酸钠晶体, 待晶体溶解后发现溶液的pH增大。对上述现象有两种不同的解释: 甲同学认为醋酸钠水解呈碱性, 增大了[OH－], 因而溶液的pH增大; 乙同学认为醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子, 抑制了醋酸的电离, 使[H+]减小, 因此溶液的pH增大。你认为上述两种解释中 (“甲”或“乙”)正确。
(1)为了验证上述哪种解释正确, 继续做如下实验: 向0.1mol·L－1的醋酸溶液中加入少量下列物质 (填写编号), 然后测定溶液的pH。
A．固体CH3COOK B．固体CH3COONH4
C．气体NH3 D．固体NaHCO3
(2)若 (填“甲”或“乙”)的解释正确, 溶液的pH应 (填“增大”、“减小”或“不变”)。(已知: 25℃时, 0.1mol·L－1氨水的电离百分率为1.3%, 0.1mol·L－1醋酸的电离百分率为1.3%)。
16.水是一种极弱的电解质,在室温下平均每n个水分子只有一个水分子能电离，则n是（ ）
A.1×10-4 B. 55.6×107 C. 1×107 D. 6.02×1021
=
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弘扬中学高三一轮复习学案 化学
基本理论
第 10 讲 微粒间作用力与物质的性质
【考纲要求】
1． 能说明离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。
2． 了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。
3． 知道共价键的主要类型σ键和π键，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。
4． 知道金属键的涵义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。
【重点难点】：共价键的成键本质；离子键、共价键和金属键的比较；
知识梳理
一．共价键
1、共价键的成键本质：成键原子相互接近时，原子轨道发生重叠，自旋方向相反的未成对电子形成共用电子对，两原子核间电子云密度增加，体系能量降低。
2、共价键类型：
（1）σ键和π键
σ键 π键
成键方向 沿键轴方向“头碰头” 平行或“肩并肩”
电子云形状 轴对称 镜像对称
牢固程度 强度大，不易断裂 强度小，易断裂
成键判断规律 单键是σ键；双键有一个是σ键，另一个是π键；三键中一个是σ键，另两个为π键。
（2）极性键和非极性键
非 极 性 键 极 性 键
定义 由同种元素的原子形成的共价键，共用电子对不发生偏移 由不同种元素的原子形成的共价键，共用电子对发生偏移
原子吸引电子能力 相同 不同
共用电子对位置 不偏向任何一方 偏向吸引电子能力强的原子一方
成键原子的电性判断依据 不显电性 显电性
举例 单质分子（如H2、Cl2）和某些化合物（如Na2O2、H2O2）中含有非极性键 气态氢化物，非金属氧化物、酸根和氢氧根中都含有极性键
（3）配位键：一类特殊的共价键，一个原子提供空轨道，另一个原子提供一对电子所形成的共价键。
①配位化合物：金属离子与配位体之间通过配位键形成的化合物。如：Cu（H2O）4SO4、Cu（NH3）4（OH）2、Ag（NH3）2OH 、Fe（SCN） 3等。
②配位化合物的组成：
3、共价键的三个键参数
概念 对分子的影响
键长 分子中两个成键原子核间距离（米） 键长越短，化学键越强，形成的分子越稳定
键能 对于气态双原子分子AB，拆开1molA-B键所需的能量 键能越大，化学键越强，越牢固，形成的分子越稳定
键角 键与键之间的夹角 键角决定分子空间构型
（1）键长、键能决定共价键的强弱和分子的稳定性，键角决定分子空间构型和分子的极性。
（2）键能与反应热：反应热＝生成物键能总和－反应物键能总和
共价键的主要类型，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。
（1）键参数的应用：键能、键长、键角
（2）非极性键和极性键的比较
非极性键 极性键
概念 同种元素原子形成的共价键 不同种元素原子形成的共价键，共用电子对发生偏移
原子吸引电子能力 相同 不同
共用电子对 不偏向任何一方 偏向吸引电子能力强的原子
成键原子电性 电中性 显电性
形成条件 由同种非金属元素组成 由不同种非金属元素组成
（3）配位键的判断：
表4-2离子键、共价键和金属键的比较
化学键类型 离子键 共价键 金属键
概念 阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键 原子间通过共用电子对所形成的化学键 金属阳离子与自由电子通过相互作用而形成的化学键
成键微粒 阴阳离子 原子 金属阳离子和自由电子
成键性质 静电作用 共用电子对 电性作用
形成条件 活泼金属与活泼的非金属元素 非金属与非金属元素 金属内部
实例 NaCl、MgO HCl、H2SO4 Fe、Mg
了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。
（1） 离子键长
（2） 离子电荷
例：MgCl2和NaCl、KCl 熔点比较
知能训练
一、选择题
1、下列说法中正确的是 （ ）
A．在分子中，两个成键的原子间的距离叫键长
B．H-Cl键比H-I键稳定
C．含有极性键的一定是极性分子
D．键能越大，说明该分子越易受热分解
2、下列物质中，含离子键的物质是（ ），由极性键形成的极性分子是（ ），由极性键构成的非极性分子是（ ）由非极性键构成的极性分子是（ ）
A．CO2 B． O3 C．NH4Cl D．PH3 E.C2H4
3、能与氢原子形成含有最强极性键的原子是 （ ）
A．F B．Cl C．I D．Br
4、已知AB3易溶于有机溶剂，不溶于水，则下列说法不正确的是 （ ）
A．AB3是非极性分子
B．A原子P能级中无空轨道
C．A原子为SP3杂化
D．AB3为三角锥形结构
5、下列说法不正确的是 （ ）
A．氢键是一种化学键
B．甲烷可与水形成氢键
C．乙醇与水分子之间只有范德华力
D．碘化氢的沸点比氯化氢高的原因是碘化氢分子存在氢键
6、下列物质中水溶液pH值最高的是 （ ）
A．H2O B．NaClO C．HClO4 D．H2SO4
7、当SO3晶体熔化或气化时，下列各项中发生变化的是 （ ）
A．分子内化学键 B．分子间距离
C．分子构型 D．分子间作用力
8、下列微粒中心元素以sp3杂化的是（ ）
A．ICl4- B．ClO4- C．BrF4+ D．SF4
9．下列物质的分子与O3分子的结构最相似的是 （ ） ；
a、 H2O b、 CO2 c、 SO2 d、 BeCl2
10、下列说法中正确的是 （ ）
A、分子中键能越大，键越长，则分子越稳定
B、失电子难的原子获得电子的能力一定强
C、在化学反应中，某元素由化合态变为游离态，该元素被还原
D、电子层结构相同的不同离子，其半径随核电荷数增多而减小
11、能用键能大小来解释的是 （ ）
A、N2的化学性质比O2更稳定
B、金刚石的熔点高于晶体硅
C、惰性气体一般难发生化学反应
D、通常情况下，Br2呈液态，碘呈固态
12、从实验测得不同物质中氧－氧之间的键长键能的数据：
O22- O2- O2 O2+
键长 149 128 121 112
键能／kJ x y Z=494 W=628
其中x、y的键能数据尚未测定，但可根据规律性推导键能的大小顺序为w>z>y>x。该规律性是（ ）
A．成键时电子数越多，键能越大 　　　
B．键长越长、键能越小
C．成键所用的电子数越少，键能越大 　
D．成键时电子对越偏移，键能越大
13、在氯化氢分子中，形成共价键的原子轨道是 （ ）
A.氯原子的2p轨道和氢原子的1s轨道
B、氯原子的2p轨道和氢原子的2p轨道
C、氯原子的3p轨道和氢原子的1s轨道
D、氯原子的3p轨道和氢原子的3p轨道
14、下列物质中不含配位键的是（ ）
A、H3O+ B、Ag(NH3)2+ C、KCN D、SO2；
15.下列叙述中，可以肯定是一种主族金属元素的是 （ ）
A．原子最外层有3个电子的一种金属
B．熔点低于100℃的一种金属
C．次外电子层上有8个电子的一种金属
D．除最外层，原子的其他电子层电子数目均达饱和的一种金属
16．金属晶体的形成是因为晶体中主要存在 ( )
A．金属离子之间的相互作用 B．金属原子之间的作用
C．金属离子与自由电子间的相互作用 D．金属原子与自由电子间的相互作用
17． 金属的下列性质中与金属晶体结构无关的是 （ ）
　A．导电性 B．化学反应中易失去电子
　C．延展性 D．硬度
18． 在金属晶体中，自由电子与金属离子的碰撞中有能量传递，可以用此来解释的金属的物理性质是 （　 ）
A．延展性 B．导电性 C．导热性 D．硬度
19．金属的下列性质中，不能用金属晶体结构加以解释的是 （ ）
A．易导电 B．易导热 C．有延展性 D．易锈蚀
20．下列物质属于离子化合物的是 ( )
A．NH3 B．NaF C．HBr D．KOH
21．某主族元素A的外围电子排布式为ns1，另一主族元素B的外围电子排布为ns2np4，则两者形成的离子化合物的化学式可能为 （ ）
A．AB B．A2B C．A2B2 D．A2B3
22．下列叙述正确的是 ( )
A．氯化钠晶体不能导电，所以氯化钠不是电解质
B．氯化钠溶液能导电，所以氯化钠溶液是电解质
C．熔融的氯化钠和氯化钠溶液都能产生自由移动的离子
D．氯化钠熔融时不破坏氯化钠晶体中的离子键。
23．下列化合物中形成离子键的所有微粒，其基态电子层结构都与氩原子相同的是（ ）
A．MgCl2 B．CaBr2 C．K2S D．Na2O
24．下列微粒中，离子半径最小的是 （ ）
A．Ca2+ B．K+ C．Cl— D．S2—
25．下列对于NaCl的正确叙述是 （ ）
A．NaCl是氯化钠晶体的分子式
B．氯化钠晶体中一个钠离子吸引一个氯离子
C．NaCl晶体中不存在单个分子
D．Na+和Cl—的基态最外层电子排布都是3s23p6
26．下列微粒中，基态最外层电子排布满足ns2np6的一组是 （ ）
A．Ba2+、Mg2+ B．K+、Cu2+ C．Ca2+、Zn2+ D．Na+、Al3+
27．下列离子化合物中，两核间距离最大的是 （ ）
A．LiCl B．NaF C．KCl D．NaCl
28．下列晶体中，熔点最高的是 ( )
A．KF B．MgO C．CaO D．NaCl
29．下列关于离子晶体性质的叙述中不正确的是　　　　　　　　　　　　　　（　 　）
A．离子晶体具有较高的熔沸点　　　　B．离子晶体具有较大的硬度
C．离子晶体在熔化状态时都能导电　　D．离子晶体中阴阳离子个数比为1∶1
30．下列各组原子基态核外电子排布式所表示的两种元素，能形成AB2型离子化合物的是（ 　 ）
A．1s22s22p2和1s22s22p4 B．1s22s22p63s1和1s22s22p63s23p1
C．1s22s22p63s1和1s22s22p63s23p4 D．1s22s22p63s2和1s22s22p63s23p5
二、填空题
31、P4的杂化轨道为 ，空间构型为：
32．分子中某1原子有1对没有跟其它原子共用电子叫孤对电子，
那么O3分子有 对孤对电子。
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弘扬中学高三一轮复习学案 化学
基本理论
第 9 讲 原子结构与元素的性质
【考纲要求】
1．了解原子核外电子的运动状态。
2．了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电子的排布。
3．能说出元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。
4．知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。
【重点难点】：
原子结构的构造原理；元素电离能、电负性的涵义
知识梳理
一．原子结构
1、能层和能级
（1）能层和能级的划分
①在同一个原子中，离核越近能层能量越低。
②同一个能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级s、p、d、f，能量由低到高依次为s、p、d、f。
③任一能层，能级数等于能层序数。
④s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍。
⑤能层不同能级相同，所容纳的最多电子数相同。
（2）能层、能级、原子轨道之间的关系
每能层所容纳的最多电子数是：2n2（n：能层的序数）。
2、构造原理
（1）构造原理是电子排入轨道的顺序，构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。
（2）构造原理是书写基态原子电子排布式的依据，也是绘制基态原子轨道表示式的主要依据之一。
（3）不同能层的能级有交错现象，如E（3d）＞E（4s）、E（4d）＞E（5s）、E（5d）＞E（6s）、E（6d）＞E（7s）、E（4f）＞E（5p）、E（4f）＞E（6s）等。原子轨道的能量关系是：ns＜（n-2）f ＜ （n-1）d ＜np
（4）能级组序数对应着元素周期表的周期序数，能级组原子轨道所容纳电子数目对应着每个周期的元素数目。
根据构造原理，在多电子原子的电子排布中：各能层最多容纳的电子数为2n2 ；最外层不超过8个电子；次外层不超过18个电子；倒数第三层不超过32个电子。
（5）基态和激发态
①基态：最低能量状态。处于 最低能量状态 的原子称为 基态原子 。
②激发态：较高能量状态（相对基态而言）。基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁至较高能级时的状态。处于激发态的原子称为激发态原子 。
③原子光谱：不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收（基态→激发态）和放出（激发态→较低激发态或基态）不同的能量（主要是光能），产生不同的光谱——原子光谱（吸收光谱和发射光谱）。利用光谱分析可以发现新元素或利用特征谱线鉴定元素。
3、电子云与原子轨道
（1）电子云：电子在核外空间做高速运动，没有确定的轨道。因此，人们用“电子云”模型来描述核外电子的运动。“电子云”描述了电子在原子核外出现的概率密度分布，是核外电子运动状态的形象化描述。
（2）原子轨道：不同能级上的电子出现 概率 约为90%的电子云空间轮廓图 称为原子轨道。s电子的原子轨道呈 球形对称，ns能级各有1个原子轨道；p电子的原子轨道呈纺锤形，np能级各有3个原子轨道，相互垂直（用px、py、pz表示）；nd能级各有5个原子轨道；nf能级各有7个原子轨道。
4、核外电子排布规律
（1）能量最低原理：在基态原子里，电子优先排布在能量最低的能级里，然后排布在能量逐渐升高的能级里。
（2）泡利原理：1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋方向相反。
（3）洪特规则：电子排布在同一能级的各个轨道时，优先占据不同的轨道，且自旋方向相同。
（4）洪特规则的特例：电子排布在p、d、f等能级时，当其处于全空 、半充满或全充满时，即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14，整个原子的能量最低，最稳定。
能量最低原理表述的是“整个原子处于能量最低状态”，而不是说电子填充到能量最低的轨道中去，泡利原理和洪特规则都使“整个原子处于能量最低状态”。
电子数
（5）（n-1）d能级上电子数等于10时，副族元素的族序数=ns能级电子数
二．元素周期表和元素周期律
1、元素周期表的结构
元素在周期表中的位置由原子结构决定：原子核外的能层数决定元素所在的周期，原子的价电子总数决定元素所在的族。
（1）原子的电子层构型和周期的划分
周期是指能层（电子层）相同，按照最高能级组电子数依次增多的顺序排列的一行元素。即元素周期表中的一个横行为一个周期，周期表共有七个周期。同周期元素从左到右（除稀有气体外），元素的金属性逐渐减弱， 非金属性逐渐增强。
（2）原子的电子构型和族的划分
族是指价电子数相同（外围电子排布相同），按照电子层数依次增加的顺序排列的一列元素。即元素周期表中的一个列为一个族（第Ⅷ族除外）。共有十八个列，十六个族。同主族周期元素从上到下，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
（3）原子的电子构型和元素的分区
按电子排布可把周期表里的元素划分成 5个区，分别为s区、p区、d区、f区和ds区，除ds区外，区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。
2、元素周期律
元素的性质随着核电荷数的递增发生周期性的递变，叫做元素周期律。元素周期律主要体现在核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性、非金属性、第一电离能、电负性等的周期性变化。元素性质的周期性来源于原子外电子层构型的周期性。
（1） 同周期、同主族元素性质的递变规律
同周期（左右） 同主族（上下）
原子结构 核电荷数 逐渐增大 增大
能层（电子层）数 相同 增多
原子半径 逐渐减小 逐渐增大
元素性质 化合价 最高正价由+1+7负价数=（8—族序数） 最高正价和负价数均相同，最高正价数=族序数
元素的金属性和非金属性 金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱
第一电离能 呈增大趋势（注意反常点：ⅡA族和ⅢA族、ⅤA族和ⅥA族） 逐渐减小
电负性 逐渐增大 逐渐减小
（2）微粒半径的比较方法
①同一元素：一般情况下元素阴离子的离子半径大于相应原子的原子半径，阳离子的离子半径小于相应原子的原子半径。
②同周期元素（只能比较原子半径）：随原子序数的增大，原子的原子半径依次减小。如：Na>Mg>Al>Si>P>S>Cl
③同主族元素（比较原子和离子半径）：随原子序数的增大，原子的原子半径依次增大。如：Li④同电子层结构（阳离子的电子层结构与上一周期0族元素原子具有相同的电子层结构，阴离子与同周期0族元素原子具有相同的电子层结构）：随核电荷数增大，微粒半径依次减小。如：F-> Na+>Mg2+>Al3+
（3）元素金属性强弱的判断方法
金属性比较 本质 原子越易失电子，金属性越强。
判断依据 1. 在金属活动顺序表中越靠前，金属性越强
2. 单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强
3. 单质还原性越强或离子氧化性越弱，金属性越强（电解中在阴极上得电子的先后）
4. 最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强
5. 若xn++yx+ym+ 则y比x金属性强
6. 原电池反应中负极的金属性强
7. 与同种氧化剂反应，先反应的金属性强
8. 失去相同数目的电子，吸收能量少的金属性强
（4）非金属性强弱的判断方法
非金属性比较 本质 原子越易得电子，非金属性越强
判断方法 1. 与H2化合越易，气态氢化物越稳定，非金属性越强
2. 单质氧化性越强，阴离子还原性越弱，非金属性越强（电解中在阳极上得电子的先后）
3. 最高价氧化物的水化物酸性越强，非金属性越强
4. An-+BBm-+A 则B比A非金属性强
5. 与同种还原剂反应，先反应的非金属性强
6. 得到相同数目的电子，放出能量多的非金属性强
知能训练
一、选择题
1、环境保护是我国的一项基本国策。污染已成为人类社会面临的重大威胁，下列各词与环境污染无关的是①温室效应②赤潮③酸雨④光化学烟雾⑤臭氧空洞⑥水俣病⑦心脏病⑧大脖子病⑨水华 （ ）
A．⑦⑧ B．⑥⑦⑧ C． ②⑨ D．②⑤⑦
2、下列说法中正确的是（ ）
A、处于最低能量的原子叫做基态原子 B、3p2表示3p能级有两个轨道
C、同一原子中，1s，2s，3s电子的能量逐渐减小 D、同一原子中，2p，3p，4p能级的轨道依次增多
3，下列说法中正确的是 （ ）
A、在元素周期表里，主族元素所在的族序数等于原子核外电子数
B、在元素周期表里，元素所在的周期数等于核外电子层数
C、最外层电子数为8的都是稀有气体元素的原子
D、元素的原子序数越大，其原子半径也越大
4，某元素M的单质1.8g在过量的O2中充分燃烧，得到M2O33.4g，已知M原子核外电子数比核内中子数少1。该元素在周期表中的位置是 （ ）
A、第2周期ⅢA族 B、第2周期ⅥA族
C、第3周期ⅤA族 D、第3周期ⅢA族
5，有一种碘和氧的化合物可以称为碘酸碘，其中碘元素呈+3、+5两种价态，则这种化合物学式是 （ ）
A、I2O4 B、I3O5 C、I4O7 D、I4O9
二，选择题（每小题有一到两个正确选项符合题意）
6．以下对核外电子运动状况的描述正确的是（ ）
A、电子的运动与行星相似，围绕原子核在固定的轨道上高速旋转
B、能量低的电子只能在s轨道上运动，能量高的电子总是在f轨道上运动
C、能层序数越大，s原子轨道的半径越大
D、在同一能级上运动的电子，其运动状态肯定不同
7.一种微粒与另一种微粒的质子数和电子数均相等，它们不可能是（ ）
A、不同种离子 B、不同种分子 C、不同种原子 D、一种离子和一种分子
8．当碳原子的核外电子排布由转变为 时，下列说法正确的是
A．碳原子由基态变为激发态 B．碳原子由激发态变为基态
C．碳原子要从外界环境中吸收能量 D．碳原子要向外界环境释放能量
9．下列叙述中，正确的是 （ ）
A、两种粒子，若核外电子排布完全相同，则其化学性质相同
B、凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布
C、两种原子，如果核外电子排布相同，则一定属于同种元素
D、不存在两种质子数和电子数均相同的阳离子和阴离子
10，某金属的最高价氧化物的相对分子质量为M，最高价氯化物的相对分子质量为N。若其最高正价为X，则用M、N来表示X的关系为 （ ）
A、 B、 C、 D、
11，最近，兰州近代物理研究所研制出我国首批氧─18气体。氧─18是氧的一种同位素，称为重氧下列说法正确的是 （ ）
A，1.8g氧─18气体的物质的量是0.1mol B，0.1mol重氧气体的体积是2.24L
C，重氧气体的摩尔质量为36g D，0.1mol重氧水所含中子数约是6.02×1023个
12，aXn-和bYm+是由短周期元素形成的简单离子，已知Xn-比Ym+多两个电子层，下列说法正确的是（ ）
A，X只能是第三周期元素 B，Y不可能是第二周期元素
C，b≤4 D，a－b＋m＋n等于10或20
13．一种新型灭火剂叫“1211”，其化学式为CF2ClBr，命名方法是按碳、氟、氯、溴的顺序分别以阿拉伯表示相应元素的原子数目（末尾的“0”可略去）。按此原则，对下列几种新型灭火剂的命名不正确的是 （ ）
A．CF3Br-1301 B．CF2Br2-122 C．C2F4Cl2-242 D．C2ClBr2-2012
14，下列说法错误的是 （ ）
A、气态电中性基态原子失去电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能
B、因为乙烯当中含有双键，所以容易发生加成反应
C、电负性的大小也可以作为判断金属性和非金属性强弱的尺度
D、同主族元素从上到下第一电离能逐渐变小
15，下列说法正确的是（ ）
A，在元素周期表中，每个纵列的价电子层的电子总数一定相等
B，在元素周期表中，s区，d区和ds区的元素都是金属
C．无论原子种类是否相同，基态原子的能量总是低于激发态原子的能量
D．激发态原子的能量较高，极易失去电子，表现出较强的还原性
三、填空题
16，“笑气”(N2O)是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。有关理论认为N2O与CO2分子具有相似的结构(包括电子式)；又已知N2O分子中氧原子只与一个氮原子相连，则N2O的电子式可表示为 ，由此可知它 (填“含有”或“不含”)非极性键。
17 ．化合物YX2、ZX2中，X、Y、Z的核电荷数小于18；X原子最外能层的p能级中有一个轨道充填了2个电子，Y原子的最外层中p能级的电子数等于前一能层电子总数，且X和Y具有相同的电子层；Z与X在周期表中位于同一主族。回答下列问题：
（1）X的电子排布式为 ，Y的轨道表示式为 ；
（2）ZX2的分子式是 ，YX2电子式是 ；
（3）Y与Z形成的化合物的分子式是_______，该化合物中化学键的种类是________。
18． A 、B、C、D为短周期中相邻两周期的元素,其原子序数:A＞B＞C＞D。D和C形成简单离子后，它们的电子层相差一层。已知A处于第n主族，D处于m主族，且A单质在常温下为气态,B的气态氢化物的分子式为H2B，在其最高价氧化物中B元素的质量分数为40％.B原子核内质子数和中子数相等。C和A可形成CA3型化合物，C和A、B在同一周期，B和A左右相邻。试回答：
（1）若n－m=6，则A、D形成化合物的化学式为───────────────────────── 。
（2）D的原子序数为──────────────────（填含m的表达式）。
（3）C的离子的结构示意图为────────────────── 。
（4）向B的氢化物的水溶液中滴入A单质的水溶液,发生反应的化学方程式为──────────.。
（5）向A、C形成的化合物中滴入氨水，其离子方程式为────────────────。
19，下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。
（1）下列 （填写编号）组元素的单质可能都是电的良导体。
①a、c、h ②b、g、k ③c、h、l ④d、e、f
（2）如果给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚面离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响：
1．原子核对核外电子的吸引力 2．形成稳定结构的倾向
下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量（KJ·mol-）:
锂 X Y
失去第一个电子 519 502 580
失去第二个电子 7296 4570 1820
失去第三个电子 11799 6920 2750
失去第四个电子 9550 11600
①通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量。───────────────────────────────────────────
②表中X可能为以上13种元素中的 （填写字母）元素。用元素符号表示X和j形成化合物的化学式 。
③Y是周期表中 族元素。
④以上13种元素中， （填写字母）元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。
20，有A、B、C、D、E五种元素，其中A、B、C属于同一周期，A原子最外层p能级的电子数等于次外层的电子总数；B原子最外层中有两个不成对的电子；D、E原子核内各自的质子数与中子数相等；B元素可分别与A、C、D、E生成RB2型化合物，并知在DB2和EB2中，D与B的质量比为7：8；E与B的质量比为1：1。试回答：
（1）写出D原子的电子排布式──────────────── 。
（2）用电子式表示AE2的形成过程━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
（3）B、C两元素的第一电离能大小关系为：───＞────（填写元素符号），原因是───────────────────────────────────── 。　
21，X、Y、Z三种元素的原子序数依次增大，且位于第三周期，价子数之和为10。它们的最高价氧化物对应的水化物之间任意两种都能反应生成盐和水。M元素原子的L层上有6个电子。
（1）写出X、Y、Z、M的元素符号：X───、Y───、Z───、M─── 。
（2）X单质跟水反应的离子方程式：─────────────────────────────────
（3）这四种元素的原子半径的大小顺序是─────────────────────────── ，简单离子半径的大小顺序是────────────────────── 。
（4）X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物之间两两反应生成盐和水的离子方程式为─────────────────────、────────────────────────────────、────────────────────────────────。
22，有X、Y、Z三种元素，其中X的阴离子的电子排布与氙的原子核外电子排布相同，且其单质能使淀粉变蓝。Y有两种氧化物，其溶于水后都显碱性。在Y的两种氧化物中，Y的质量分数分别是74.19％和58.17％，这两种氧化物的摩尔质量分别为62g/mol和78g/mol。在X和Y形成的化合物的水溶液中滴入Z单质的水溶液，溶液颜色由无色变成深黄色。Z和X在同一个主族相差两个周期。试回答：
（1）三种元素的名称为：────、、─────、───── 。
（2）Y的两种氧化物的电子式分别为────────、───────── 。
（3）Z的单质与X、Y这两种元素的化合物在水溶液中反应的离子方程式为
。
（4）写出Y的质量分数为58.17％的氧化物与水反应的离子方程式───────────────────────────────── 。
23写出下列元素基态原子的电子排布式：
（1） N （2）Ne
（3） S （4）Ca
（5）29Cu （6）32Ge
四．计算题
24．已知氯元素的近似相对原子质量为35.5，自然界中有、，10克NaCl中含质量多少克？含多少克？
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基本概念
第4 讲 离子反应
【考纲要求】
1． 理解离子反应和离子方程式的意义
2． 掌握离子反应的本质及离子反应发生的条件
3． 掌握离子方程式的书写规则
4． 掌握离子共存的判断
【重点难点】：离子反应的本质及离子反应发生的条件，离子共存的判断
知识梳理
考点一 电解质与非电解质、强电解质与弱电解质的辨别规律
电解质 非电解质
判别依据 电离特点 强电解质 弱电解质
完全电离、不可逆、不存在电离平衡 部分电离、可逆、存在电离平衡 熔融态或水溶液不能直接电离
物质结构 强酸、强碱、多数盐、部分碱性氧化物 弱酸、弱碱、水 多数有机物、非金属氧化物
溶液中溶质离子种类 水合离子、无溶质分子 水合离子和溶质分子共存 溶质分子或反应产物电离的水合离子
结构特点 离子键或强极性键结合的离子化合物或共价化合物 极性键结合的共价化合物 极性键或弱极性键结合的共价化合物
注:①电解质和非电解质都是指 ， 肯定不是电解质和非电解质。
②SO2、NH3等化合物不能称其为电解质。电解质是化合物自身在水溶液中电离出离子而使得溶液导电，像SO2、NH3，两水溶液能够导电，但不能说二氧化硫、氨气是电解质，因为导电的离子不是它们电离出来的，而是由它们与水作用分别生成 、 两种电解质所致,所以只能说 、 是电解质、而SO2、NH3却不能称为电解质。
③Na2O、Al2O3等化合物为电解质。因为在熔融状态时，它们能电离出自由移动的离子。
④电解质的强弱与其溶解性无关。某些盐如 、 等虽难溶于水，但溶于水的部分却是完全电离，所以它们是强电解质。相反，能溶于水的盐未必都是强电解质，如HgCl2、(CH3COO)2Pb等尽管能溶于水，但溶解时只有部分电离，故这些盐是弱电解质。
⑤电解质的强弱与溶液导电性没有必然联系。导电性强弱与溶液中 大小有关，如果某强电解质溶液浓度小，那么它的导电性可以很弱，而某弱电解质虽然电离程度小，但如果 较大时，该溶液的导电能力也可以较强。
因此，强电解质溶液的导电能力不一定强，弱电解质溶液的导电能力也不一定弱。
例1 (2005.海淀)下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是 ( )
A．CH3CH2COOH B.C12 C．NH4HCO3 D．SO2
例2 (2005.北京)下列叙述正确的是 ( )
A.氯化钠溶液在电流作用下电离成钠离子和氯离子
B.溶于水后能电离出氢离子的化合物都是酸
C.硫酸钡难溶于水，但硫酸钡属于强电解质
D.二氧化碳溶于水能部分电离，故二氧化碳属于弱电解质
点拨：
1.电解质和非电解质一定是 ，单质(例如Cu)既不是电解质也不是非电解质；
2．引起导电的自由移动的离子必须是电解质 电离产生，例如CO2溶于水后生成的H2CO3发生电离，故CO2不是电解质而是非电解质；
3．在水中电解质不一定都能导电，例如BaSO4难溶不导电，但在熔融状态下能导电，属于电解质；
4．混合物 电解质或非电解质。
考点二 离子方程式的书写
1．书写离子方程式的步骤
写：写出反应的化学方程式。
拆：将在溶液中以离子形式存在的物质的化学式拆写成 形式。注意酸、碱、盐是电解质，它们可以电离，而弱酸、弱碱，不溶性盐要写化学式。其它物质如单质、氧化物均写 。
删：消去方程式两边相同的离子。
查：检查是否符合质量守恒、电荷守恒。
2．(1)抓住两易、两等、两查
两易：即易溶、易电离的物质(可溶性的强电解质包括强酸、强碱、大多数可溶性盐)以实际参加反应的 表示；非电解质，、弱电解质（弱酸 、 、 、 、 、 、 、 、 ；弱碱 ；水；络合物如Pb(Ac)2等），难溶物（高考中一般考查Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2、AgCl、BaSO4、BaSO3、CaSO3、BaCO3、CaCO3、Ca3(PO4)2、CaHPO4、CaSiO4、FeS、CuS、H4SiO4等），气体，氧化物用 表示。
两等：离子方程式两边的原子个数、电荷总数均应相等。
两查：检查各项是否都有公约数，是否漏写必要的反应条件。
(2)注意的问题
①强酸、强碱和易溶于水的盐改写成 形式，难溶物质、难电离物质、易挥发物质、单质、氧化物、非电解质等均写 。
②微溶物作为反应物，若是澄清溶液写 ，若是悬浊液写 。微溶物作为生成物，一般写 (标↓号)。
③氨水作为反应物写NH3·H2O；作为生成物，若有 条件或 很大时，可写NH3(标↑号)。
④固体与固体间的反应 离子方程式，浓H2SO4、 浓H3PO4与 的反应一般不能写离子方程式。
⑤离子方程式要做到原子个数配平，电荷配平。
⑥一些特殊的反应如有酸式盐参加或生成的反应，两种或两种以上的离子被一种物质氧化或还原，Ba(OH)2与KAl(SO4)2按不同比的反应要考虑并满足反应物之间物质的量的比值。
⑦多元弱酸酸式酸根离子（ 、 、 、 、 ）在离子方程式中不能拆开写。
例(2003·上海测试)写出下列反应的离子方程式。
(1) 过量氨水与氯化铝溶液混合
(2)甲酸溶液与澄清石灰水混合
(3)氯气溶于冷水中
(4)用惰性电极电解硝酸铜溶液
(5)碳酸氢钠溶液中加入过量的石灰水
(6)硫酸铝溶液中加入硫化钠溶液
(7)钠粒投入到水中
(8)向氢氧化钠溶液中通入少量的二氢化碳
考点三 书写与 “量”有关的离子方程式的方法
(1)试剂的滴加顺序涉及到的“量”
例如：A1C13与NaOH、
NaAlO2与盐酸、
Na2CO3与盐酸、
氨水与AgNO3、
CO2和石灰水
氯水与FeBr2
氯水与FeI2、
FeCl3和Na2S
Ca(HCO3)2和NaOH
Ca(OH)2和H3PO4
明矾和溶液和Ba(OH)2
(2)若是复分解反应，可用“少定多变法”来书写。所谓“少定”即量少的反应物，其离子的计量数按化学式确定，所谓“多变”即过量的反应物，其计量数根据反应的需要量确定，不受化学式中的比例制约，是可变的。如Ca(HCO)2溶液中加入过量的NaOH溶液，先确定Ca2+、HCO3—的比例为1:2，再取用OH—中和2个HCO3—需2个OH一，则可写出：
Ca2++2HCO3—+2OH一＝CaCO3↓+CO32—+2H2O，
若是加入少量的NaOH溶液，则反应为OH—+Ca2十+HCO?＝CaCO3↓+H2O
此外，NaHSO4与Ba(HCO3)2
Ca(OH)2与NaHCO3
NaH2PO4与Ba(OH)2
(3)氧化还原反应中涉及到的“量”
氧化性:C12>Br2>Fe3十>I2
还原性:Cl—所以向FeBr2溶液中通人少量C12，反应的离子方程式为：
向FeBr2溶液中通人过量Cl2，反应的离子方程式为：
(4)较特殊的反应涉及到的“量”
如Mg(HCO3)2溶液与过量的NaOH反应，不可忽视Mg(OH)2比MgCO3更难溶、更稳定；明矾与足量的Ba(OH)2溶液反应，不可忽视Al(OH)3的两性；NH4HSO4溶液与足量的Ba(OH)2反应，不可忽视NH3·H2O也是弱电解质。
(5)从知识角度看，除掌握好前面概括的基础知识外，对氧化还原反应问题、限量问题(过量与少量)、有机反应问题、水解问题应特别关注。如苯酚与碳酸钠反应的产物为苯酚钠与碳酸氢钠，苯酚钠中通人少量或过量的CO2，均生成苯酚与碳酸氢钠。
[例] (2004·山东)完成下列反应的方程式：
(1)FeI2溶液中通人少量C12及过量Cl2时反应的离子方程式
少量C12：
过量C12：
(2)已知Ca3(PO4)2、CaHPO4均不溶于水，且Ca3(PO4)2的溶解度比CaHPO4的溶解度小。将0.05mo1·L—1 Ca(H2PO4)2溶液与0.15 mo1·L—1NaOH溶液等体积混合，搅拌后静置，充分进行反应。请写出反应的离 子方程式：
考点四 离子方程式正误判断
(1)看离子反应是否符合客观事实，不可主观臆造产物及反应。
如2Fe+6H十＝2Fe3++3H2↑就不符合客观事实。
(2)看“＝”、“? ”、“↑”、“↓”等是否正确。
(3)看表示各物质的化学式是否正确。如HCO3—写成 ，HSO4—通常应写成 ,HCOO—不可写成COOH—等。
(4)看是否漏掉离子反应。如Ba(OH)2溶液与硫酸铜溶液反应，既要写Ba2+与SO42—的离子反应，又要写Cu2+与OH—的离子反应。
(5)看电荷是否守恒。如FeCl2溶液与C12反应，不能写成Fe2++C12=Fe3++2C1一，而应写成 ，同时两边各原子数也应相等。
(6)看反应物或产物的配比是否正确,如稀H2SO4和Ba(OH)2溶液反应不能写成
H++OH—+SO42—+Ba2+=BaSO4↓+H2O，应写成 。
(7)看是否符合题设条件及要求。如“过量’’‘少量”物质的量”“适量”“任意量”以及滴加顺序等对反应方式自影响。如：往FeBr2溶液中通人少量Cl2的离子方程式为2Fe2++C12=2Fe3++2C1—；往FeBr2溶液中通人过量C12的离子方程式为； 。
例1 (2005·全国高考·江苏·9)下列离子方程式正确的是 ( )
A.碳酸氢钠溶液与少量石灰水反应 :HCO3?+Ca2++OH一＝CaCO3↓+H2O
B．氯化铵与氢氧化钠两种浓溶液混合加热: OH—+NH4+?H2O+NH3↑
C、氢氧化镁与稀硫酸反应 : H++OH—＝H2O
D．单质铜与稀硝酸反应: Cu+2H十十2NO3?=Cu2十+2NO↑十H2O
例2 (2005·全国高考·广东·6)下列反应离子方程式正确的是 ( )
A向氯化铝溶液中加人过量氢氧化钠溶液：A13++4OH—＝A1O2—+2H2O
B.向苯酚钠溶液中通人二氧化碳：CO2+H2O+2C6H5O一=2C6H5OH+CO32一
C.向小苏打溶液中加入醋酸溶液：HCO3?+H+＝CO2↑+H2O
D．向溴化亚铁溶液中通人过量氯气：Fe2++2Br—+2C12＝Fe3++Br2+4C1一
点拨：高考命题常常从以下四个方面考查：①反应是否符合客观事实；
②哪些物质可以拆成离子形式，哪些物质仍用化学式表示；
③原子是否守恒、电荷是否守恒、发生氧化还原反应时得失电子是否守恒；
④与量有关的离子方程式是一个难点，如酸式盐与碱的反应与量有关，溶液中存在多种还原剂(或氧化剂)，与一种氧化剂(或还原剂)反应时与量有关等。
考点5 离子共存
多种离子能否大量共存于同一溶液中，归纳起来就是一句话：一色二性三特四反应。
1．一色。即溶液颜色。若限定无色溶液，则Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4?等有色离子不能存在。
2．二性。即溶液的酸性和碱性。
在强酸性溶液，OH— 及弱酸根阴离子(如CO32—、SO32—、S2?、CH3COO?等)均不能大量存在；在强碱性溶液中，H+及弱碱阳离子(如NH4+、Al3+、Mg2+、Fe3+等)均不能大量存在；酸式弱酸根离子(如HCO3—、HSO3—、HS?、H2PO4?等)在强酸性或强碱性溶液中均不可能大量存在。
3．三特。指三种特殊情况。
①A1O2—与HCO3—不能大量共存：A1O2—+HCO3—+H2O=A1(OH)3↓+CO2↑
② “NO3—+H+”组合具有强氧化性，能与S2-、Fe2+、I—等发生反应，而这一种组合常常较为隐蔽，不易被察觉；
③NH4+ 与CH3COO?，CO32—，Mg2+与HCO3—等组合中，虽然两种离子都能水解且水解相互促进，但总的水解程度仍很小，它们在溶液中能大量共存(加热就不同了)。
4．四反应。指离子间通常能发生的四种类型的反应，能相互反应的离子显然不能大量共存。①复分解反应，如Ba2+与SO42—、NH4+与OH?、H+与CH3COO?等；
②氧化还原反应，如Fe3+与I—、NO3—(H+)与Fe2+、MnO4? ( H+)与Br?、H十与S2O32—等；③双水解反应，如A13+与 CO32?、Al3+与AlO2?等；
④络合反应，如Fe3+与SCN—等。
判断离子共存问题，应先看清试题的前提条件，如“在强酸性溶液中……”、“在无色透明溶液中……”、“在水电离出的c (H+)：1×10-13mo1·L-1的溶液中……”、“……因发生氧化还原反应而……”等等，再分析离子间的相互反应情况。
例1 (2005·全国高考，江苏·16)某溶液既能溶解Al(OH)3，又能溶解H2SiO3，在该溶液中可以大量共存的离子组是 ( )
A．K+、Na+、HCO3?、NO3? B．Na+、SO42一、C1一、C1O?
C．H十、Mg2+、SO42一、NO3? D．Ag+、K+、NO3?、Na十
点拨：本题主要考查离子共存问题，这是近几年高考的常考题型，但本题在题干中增加了一些限制条件，难度加大，这是今后命题的方向，本题侧重考查考生的观察能力和挖掘隐合信息的能力。
例2 (2005全国高考·广东·16)下列各组离子一定能大量共存的是 ( )
A．在含大量Fe3+的溶液中：NH4+、Na+、Cl—、SCN?
B．在强碱溶液中：Na+、K十、A1O2—、CO3—
C．在c(H十)＝10-13mo1·L—1的溶液中： A13+、NH4+ SO42一、NO3?
D．在pH＝1的溶液中：K十、Fe2+、Cl—、NO3?
点拨：离子共存问题的判断一直是高考的热点，解题过程中要注意隐含条件(如溶液酸碱性、颜色、多种离子的相互作用等)的挖掘，防止解题时疏漏。
疑难点拨
1．判断电解质时常把单质或混合物当作电解质，一定要注意电解质是化合物。
2．比较溶液的导电性时有学生被“强电解质”等字眼迷惑，而没有考虑真正决定导电性大小的是离子浓度。
3．判断离子方程式正误时不能记住电解质强弱和常见物质溶解性，这需要记忆。
4。常常忽视隐含条件的存在，从而导致离子共存的判断失误，因而平时要多练习多种因素影响时的离子共存题。
5．高考离子共存题的呈现形式发生变化时，不能变通地运用共存规律解题。
典例剖析
例1 下列反应的离子方程式中书写正确的是（2000年全国高考题）
A.向饱和碳酸氢钙溶液中加入饱和氢氧化钙溶液 Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O
B.金属铝溶于氢氧化钠溶液 Al+2OH-=AlO2-+H2↑
C.用氢氧化钠溶液吸收少量二氧化碳 2OH-+CO2=CO32-+H2O
D.向三氯化铁的酸性溶液中通入足量硫化氢 Fe3++H2S=Fe2++S↓+2H+
思路分析：A中HCO3-离子被OH-离子中和而转化为CO32-离子，故有CaCO3沉淀，并依据反应的化学方程式约简配平化学计量数，A对；B中一是漏写H2O，二是电荷不守恒，错误；C中碱过量生成CO32-，正确；D中电荷不守恒，违反氧化还原反应原理，错了。
答案：A、C
方法要领：离子方程式正误判断自1995年以来每年必考，它涉及电解质、非电解质、强弱电解质、酸碱盐溶液溶解性及其复分解反应，溶液中进行的氧化还原反应、盐的水解反应等多方面的内容。同时对常见俗名考查，及对微溶物化学用语的处理，近年来又引入了反应物用量与反应产物的判断，又增强了思维严密性的考查。
例2 1.（1）向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性，请写出发生反应的离子方程式 。（2）在以上中性溶液中，继续滴加Ba(OH)2溶液，请写出此步反应的离子方程式 。（1997年全国高考题）
思路分析：该题类型为给条件离子方程式的书写，NaHSO4=Na++H++SO42-、Ba(OH)2=Ba2++2OH-。欲使NaHSO4溶液呈中性，只需将其中H+恰好中和即可。而此时溶液中SO42-显然过量，反应的离子方程式为：2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O。由这一离子方程式可见，溶液中SO42-的只反应了一半，当继续滴加Ba(OH)2，则SO42-全部转化为BaSO4沉淀：SO42-+Ba2+=BaSO4↓。
答案：2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O，SO42-+Ba2+=BaSO4↓
方法要领：本题体现的焦点是物质在完全反应时，若-让SO42-完全反应，则应选择NaHSO4定为常数“1”，该反应的微粒为H++SO42-，此时分别需1molBa2+1molOH-，由于1molBa2+产生的同时必有2molOH-生成，故该反应必余OH-；若要OH-和H+完全反应，则必须把Ba(OH)2定常数“1”，Ba2++2OH-，此时选择H+为2mol，SO42-只能为1mol，而溶液中有2molH+时，必有2molSO42-，而此时只反应了1molSO42-，必剩余了SO42-。所以，做这类题时关键是把握题设条件。
酸式盐与碱溶液的反应，可先写化学方程式再改写为离子方程式。
例3 下列离子方程式书写正确的是（1997年上海市高考题）
A.在氯化铝溶液中加入过量的NaOH溶液：Al3++3OH-=Al(OH)3↓
B.在硫酸铜溶液中加过量的Ba(OH)2溶液：Ba2++SO42-=BaSO4↓
C.在澄清石灰水中通入过量的CO2：OH-+CO2=HCO3-
D.在Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH溶液：Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O
思路分析：防止忽视过量的CO2使CaCO3→Ca(HCO3)2。当年考生误选D的多，其根本原因是没有掌握过量问题处理的原则是“以少定多”，即量少者应由其化学式组成微粒之比[这里是指Ca(HCO3)2中Ca2+与HCO3-微粒之比为1:2]来决定离子方程式的书写，因此，D的正确离子方程式为：Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+2H2O+CO32-；至于A显然错误，生成Al(OH)3的溶于过量的NaOH溶液，生成NaAlO2，正确的离子方程式为：Al3++4OH-=AlO2-+2H2O。
答案：C
方法要领：对酸式盐与碱的反应，可根据“量少全反应”，把量少的物质的物质的量定为1，再结合参加反应的离子判断产物，写出化学方程式再改写成离子方程式。
例4 下列各组离子在溶液可以大量共存,且加入氨水后也不产生沉淀的是（1999年全国高考题）
A.Na+ Ba2+ Cl- SO42- B.K+ AlO2- NO3- OH- C.H+ NH4+ Al3+ SO42- D.H+ Cl- CH3COO- NO3-
思路分析：先用第一个条件（大量共存）“筛选”，A中的Ba2+和SO42-生成沉淀，D中H+和CH3COO-结合成弱酸；再用第二个条件去分析B和C知，C中的Al3+在加入氨水后会产生Al(OH)3沉淀。
答案：B
方法要领：离子能否大量共存的判断，是高考的热点题。其判断要领是：一是判断组内离子能否大量共存，如有下列情况则离子间发生反应，不能大量共存：
①离子互换反应：生成弱电解质如OH-与NH4+；生成气体如H+与S2-；生成沉淀如Ba2+与SO32-，
②双水解反应:
NH4+ Al3+ Fe3+
SiO32- AlO2- S2- CO32- ClO-
③络合反应:Fe3+和SCN-
④氧化还原反应: Fe2+、H+、NO3-；Fe3+、I-；S2-、MnO4-、H+；H+、S2O32-
S2- I- SO32- Fe2+
Fe3+ MnO4- NO3-(H+) ClO-(H+/OH-)
说明：(1)2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O (2)S2O32-+2H+=SO2+ S↓+H2O
二是挖掘出题中隐藏的条件（见易错指津三）
引申发散：下列离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是（2001年上海市高考题）
A.H3O+、NO3-、Fe2+、Na+ B.Ag+、NO3-、Cl-、K+
C. K+、Ba2+、OH-、SO42- D.Cu2+、NH4+、Br-、OH-
思路分析：所给四个选项中各组离子均不能大量共存，只有A中的H3O+、NO3-、Fe2+三种离子因发生氧化还原反应符合题意。
答案：A
方法要领：抓住不能共存的条件：发生氧化还原反应。
例5 某河道两旁有甲、乙两厂，它们排放的工业废水中，共含K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、NO3-6种离子。
甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的3种离子是 、 、 。
乙厂的废水中含有另外3种离子，如果加一定量 （选填：活性炭、硫酸亚铁、铁粉）可以回收其中的金属 （填写金属元素符号）。
另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的 （填写离子符号）转化为沉淀，经过滤后的废水主要含 ，可用来浇灌农田。
思路分析：溶液中离子共存问题几乎是每年必考的知识点，以往常以选择题的形式出现。本题结合环境保护（工业废水的处理），使学生通过考试学会化学知识的简单应用，并增强社会责任感。从甲厂的废水明显呈碱性，推出必含OH-，从而排除了Ag+、Fe3+存在，而乙厂废水中含Ag+，可排除Cl-的存在，所以确定甲厂废水中含：K+、OH-、Cl-；乙厂中含：Ag+、Fe3+、NO3-。在乙厂的废水加Fe粉，通过置换反应回收其中的Ag+。如甲、乙两厂的废水按适当比例混合，则可使Ag+与Cl-、Fe3+与OH-结合成沉淀，余下的是氮、钾复合肥KNO3。
答案：K+、OH-、Cl-；铁粉；Ag；Ag+、Cl-、Fe3+、OH-；KNO3
方法要领：这道联系社会生产实际的离子共存与反应知识的试题，涉及了离子共存、氧化性强弱比较、金属置换、污水处理及化肥利用等方面的知识，解题中要能综合运用这些基础知识来解决问题。
高考真题
．（08江苏卷）在下列溶液中，各组离子一定能够大量共存的是（ ）
A．使酚酞试液变红的溶液： Na+、Cl-、SO42-、Fe3+
B．使紫色石蕊试液变红的溶液：Fe2+、Mg2+、NO3-、Cl-
C． c(H+)=10-12 mol·L-1的溶液：K+、Ba2+、Cl-、Br-
D．碳酸氢钠溶液：K+、SO42-、Cl-、H+
．（08江苏卷）下列离子方程式正确的是（ ）
A．用惰性电极电解饱和氯化钠溶液：2Cl- + 2H+ H2↑+ Cl2↑
B．用银氨溶液检验乙醛中的醛基：
CH3CHO +2Ag(NH3)2+ + 2OH-CH3COO- + NH4+ +3NH3 + 2Ag↓+ H2O
C．苯酚钠溶液中通入少量CO2：CO2 + H2O + 2C6H5O- 2C6H5OH + 2CO32-
D．Na2SO3溶液使酸性KMnO4溶液褪色：5SO32- + 6H+ + 2MnO4- == 5SO42- + 2Mn2+ 3H2O
．（08江苏卷）根据下列框图回答问题（答题时，方程式中的M、E用所对应的元素符号表示）：
⑴写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式： 。
⑵某同学取X的溶液，酸化后加入KI、淀粉溶液，变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式： 、 。
⑶写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式： 。
⑷由E制备的E(C2H5)2的结构如右图，其中氢原子的化学环境完全相同。但早期人们却错误地认为它的结构为：。核磁共振法能够区分这两种结构。在核磁共振氢谱中，正确的结构有 种峰，错误的结构有 种峰。
．（08广东卷）下列各组离子一定能大量共存的是（ ）
A．在含有大量［Al(OH)4］－的溶液中：NH4＋、Na＋、Cl－、H＋
B．在强碱溶液中：Na＋、K＋、CO32－、NO3－
C．在pH＝12的溶液中：NH4＋、Na＋、SO42－、Cl－
D．在c(H+)＝0.1mol·L－1的溶液中：K＋、I－、Cl－、NO3－
．（08广东卷）下列反应的离子方程式正确的是（ ）
A．钠与水的反应：Na＋H2O＝Na＋＋OH－＋H2↑
B．氯气与水反应：Cl2＋H2O＝2H＋＋Cl－＋ClO－
C．氢氧化铝中和胃酸：Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O
D．用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板：Fe＋＋Cu＝Fe2＋＋Cu2＋
．（08江苏卷）下列文字表述与反应方程式对应且正确的是（ ）
A．溴乙烷中滴入AgNO3溶液检验其中的溴元素：Br-+Ag+==AgBr↓
B．用醋酸除去水垢：CaCO3 + 2H+==Ca2+ + H2O + CO2↑
C．利用腐蚀法制作印刷线路板：Fe3+ + Cu == Fe2+ + Cu2+
D．实验室用液溴和苯在催化剂作用下制溴苯：
．（08上海卷）下列离子方程式书写正确的是（ ）
A．AgNO3溶液滴入少量的Na2S溶液 2Ag＋＋S2- AUTOTEXT => \* MERGEFORMAT EMBED PBrush Ag2S↓
B．过量的CO2通入Ca(ClO)2溶液中 ClO－＋CO2＋H2O AUTOTEXT => \* MERGEFORMAT EMBED PBrush HCO3－＋HClO
C．向Na2CO3溶液中加入过量CH3COOH溶液 CO32－＋2H+ AUTOTEXT => \* MERGEFORMAT EMBED PBrush CO2↑＋H2O
D．向Ba(OH)2溶液中加入少量的NaHSO3溶液 2HSO3－＋Ba2＋＋2OH- AUTOTEXT => \* MERGEFORMAT EMBED PBrush BaSO3↓＋SO32－＋2H2O
8、（2006四川卷10）室温下，在强酸性和强碱性溶液中都不能大量共存的离子组是（　　）
A.NH+4、Cu2+、Cl-、NO-3 B.K+、Na+、SO2-3、S2-
C.K+、Na+、AlO-2、SO2-4 D.Ba2+、Fe2+、NO-3、Br-
9、（2006全国Ⅱ8）下列反应的离子方程式书写正确的是（ ）
A. 氯化铝溶液中加入过量氨水：Al3+ + 4NH3 H2O AlO2- + 4NH4+ + 2H2O
B. 澄清石灰水与少量苏打溶液混合：Ca2+ + OH- + HCO3- CaCO3↓ + H2O
C. 碳酸钙溶于醋酸CaCO3 + 2H+ Ca2+ + CO2↑ + H2O
D. 氯化亚铁溶液中通入氯气：2Fe2+ + Cl2 2Fe3+ + 2Cl-
10、（2006江苏卷14）下列反应的离子方程式错误的是（ ）
A．铁跟稀硫酸反应Fe+2H+＝Fe2++H2↑　　　
　 B．铜跟浓硝酸反应Cu+2N03-+4H+＝Cu2++2N02↑+2H2O
C．碳酸钙跟稀盐酸反应C032-+2H+＝CO2↑+H2O
D．铁跟氯化铁溶液反应Fe+2Fe3+＝3Fe2+
11、（2006江苏理综卷5）下列反应的离子方程式正确的是（ ）
A．向沸水中滴加FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体：Fe3+＋3H2OFe(OH)3↓＋3H+
B．用小苏打治疗胃酸过多：HCO3－＋H＋===CO2↑＋H2O
C．实验室用浓盐酸与MnO2反应制Cl2：MnO2＋2H+＋2Cl－Cl2↑＋Mn2+＋H2O
D．用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板：Fe3+＋Cu===Fe2+＋Cu2+
12、（2006江苏理综卷10）一定能在下列溶液中大量共存的离子组是（ ）
A．含有大量Al3+的溶液：Na+、NH4+、SO42-、Cl-
B．c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液：Na+、Ca2+、SO42-、CO32-
C．含有大量Fe3+的溶液：Na+、Mg2+、NO3-、SCN-
D．含有大量NO3-的溶液：H+、Fe2+、SO42-、Cl-
13、（2006上海10）．已知某溶液中存在较多的H＋、SO42－、NO3－，则溶液中还可能大量存在的离子组是（ ）
A．A13＋、CH3COO—、C1— B.Na+、NH4+、C1—
C．Mg2+、C1—、Fe2+ D. Mg2+、Ba2+、Br—
14、（2006上海19）．下列离子方程式中正确的是（ ）
A．H2SO4与Ba(OH)2溶液反应:Ba2＋+2OH—+2H＋十SO42－→ BaSO4↓+2H2O
B．Ca(HCO3)2与过量Ca(OH)2溶液反应:Ca2++HCO3－＋2OH－→CaCO3↓+ CO32－+2H2O
C．Na2CO3溶液中通入少量CO2: CO32－+ CO2+ H2O→2HCO3－
D．CH3COOH溶液与NaOH溶液反应: H＋+ OH—→H2O
15、（2006上海21）．为确定某溶液的离子组成，进行如下实验：（ ）
①测定溶液的pH，溶液显强碱性。
②取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性、能使澄清石灰水变浑浊的气体。
③在上述溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀。
④取上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时，再滴加Ag NO3溶液，产生白色沉淀。
根据实验以下推测正确的是
A．一定有SO32－离子 B．一定有CO32－离子
C．不能确定C1—离子是否存在 D．不能确定HCO3－离子是否存在
16．（2005年江苏高考16）某溶液既能溶解Al(OH)3，又能溶解H2SiO3，在该溶液中可以大量共存的离子组是（ ）
A．K+、Na+、HCO、NO B．Na+、SO、Cl—、ClO—
C．H+、Mg2+、SO、NO D．Ag+、K+、NO、Na+
17、（2005年江苏高考9）下列离子方程式正确的是（ ）
A．碳酸氢钠溶液与少量石灰水反应 HCO+ Ca2+ + OH— = CaCO3↓ + H2O
B．氯化铵与氢氧化钠两种浓溶液混合加热OH— + NH △ H2O + NH3↑
C．氢氧化镁与稀硫酸反应 H+ + OH— = H2O
D．单质铜与稀硝酸反应 Cu + 2 H++ 2NO = Cu2+ + 2NO↑+H2O
18、（2005年江苏高考8）在一定体积pH = 12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液，当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时，溶液pH = 11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和，则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是（ ）
A．1∶9 B．1∶1 C．1∶2 D．1∶4
19、 （2005年高考江苏理综11）能用离子方程式H++OH-=H20表示的反应是（ ）
A.稀醋酸和稀氨水反应
B，稀硫酸和烧碱溶液反应
C.稀盐酸和氢氧化铜反应
D.稀硫酸和氢氧化钡溶液反应
知能训练
一、选择题
1．(2006·湖北)常温下，在含有H+、SO42-、Fe2+的溶液中，加入含下列离子的溶液后，溶液中的各种离子仍能大量共存的是 ( )
A．MnO4— B．CH3COO— C．S2O32一 D．Br一
2．(2006·南京)下列离子方程式正确的是 ( )
A、向含KIO3和KI的混合物中加入一定量食醋：IO3—+5I—+6H十＝3I2十3H2O
B．向偏铝酸钠溶液中滴加足量的稀盐酸：A1O2—+4H+＝A13+十2H2O
C、在标准状况下向含2mo1 FeI2溶液中通人22.4L氯气：C12+2Fe2+＝2Fe3++2Cl—
D、在水里加入大量过氧化钠粉末：O22—+2H2O==2OH一+O2↑
3．(2005·济南)某无色溶液中，由水电离出的c(H+)=1×10—l4mo1·L-1，则该溶液中，一定能大量共存的离子组是 ( )
A．K十、Na+、MnO4—、SO42—
B．Na+、CO32一、A1O2—、C1一
C．K十、Na十、Cl一、Br—
D．K十、Cl一、Ba2+、HCO3—
4．(2006·广东)下列条件下，可能大量共存的离子组是( )
A、常温下水电离的H+浓度为1×10—l0mol／L的溶液中：AlO2-、CO32一、K十、Na十
B．常温下水电离的c(OH—)＝1×10—5mo1／L的溶液中：S2一、SO42一、S2O32一、K十
C、在含有Fe3+、C1一的溶液中：HCO3—、I一、NH4+、 Mg2+
D．在含有KNO3和NaHSO4的溶液中：Fe2+、Ca2+、A13十、Cl一、Br一
5．已知某溶液中存在较多的H+、SO42—、NO3—，则在该溶液中不能大量存在的离子组是 ( )
①K+、NH4+、F一 ②K十、Ba2+、C1一
③Fe2+、C1一、Br一 ④K+、Na+、C1O—
A．①②③④ B．只有②③④
C只有①③④ D．只有②③
6．(2005·烟台)在某种接近中性的含Na+的溶液中，可能还存在NH4+、Fe2+、Br—、CO32—、I—、SO32—等6种离子中的几种 ①在原溶液中滴加足量氯水后，有气泡产生，溶液呈橙黄色，
②向呈橙黄色溶液中加入BaCl2溶液时无沉淀生成；
③橙黄色不能使淀粉变蓝；
根据上述实验事实推断，该溶液中肯定不存在的离子为 ( )
A．NH4十、Br一、CO32— B．NH4+、SO32一、I—
C．Fe2+、I一、SO32一 D．Fe2+、CO32一、I—
7，(2006·湖北)下列离子方程式正确的是 ( )
A、硫酸铁溶液和氢氧化钡溶液混合： Fe3++3OH一==Fe(OH)3↓
B．碳酸氢镁溶液中加入足量的烧碱溶液； Mg2++2HCO3—+2OH—==MgCO3↓+CO32—+2H2O
C．等体积，等物质的量浓度的NaOH和NH4HSO4溶液混合： H十+OH—==H2O
D、溴化亚铁溶液中通人过量氯气： 2Fe2+十2Br一十3C12＝2Fe3++6C1一十Br2
8．(2005·江苏)下列离子方程式中正确的是 ( )
A、Fe3O4与稀硝酸反应：Fe3O4+8H十==2Fe3++Fe2+十4H2O
B、硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液反应；SO42—+Ba2+==BaSO4↓
C、碳酸氢铵溶液中加入足量的氢氧化钠，
NH4++HCO3-+2OH一＝NH3·H2O+CO32一 +H2O
D．H218O中投入Na2O2固体：2H218O+2O22-==4OH-+18O2↑
二、填空题
9，(2005·成都)甲、乙、丙、丁和戊五种溶液，分别由NH4+、 K+、A13+、Ag+、Ba2+和C1一、Br一、NO3-、SO42一、CO32一中的一种组成(离子不重复出现)。其中甲、丙、戊三种溶液呈酸性，乙溶液呈碱性，甲和乙反应可生成白色沉淀和气体，丁可分别与甲、乙、丙反应生成白色沉淀。根据上述事实推断上述溶液中溶质的化学式。
甲 ，乙 ，丙 ，丁 ，戊 。
10．(2004·苏州二模)某无色溶液由Na+、Ag+、Ba2+、A13+、A1O2—、MnO4—、CO32—，SO42-中的若干种组成，取该溶液进行如下实验： ( )
A．取适量试液，加入过量盐酸，有气体生成，并得到溶液
B、在A所得溶液中再加入过量碳酸氢铵溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀甲，
C．在B所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液，也有气体生成，并有白色沉淀乙析出。
根据上述实验回答下列问题：
(1)溶液中一定不存在的离子是
(2)一定存在的离子是 ；
(3)判断沉淀乙成分的方法是 。
11．(2005·东城)在淀粉一碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液，并加入少量的稀硫酸，溶液立即变蓝。有关反应的离子方程式是 ：在上述溶液中加入足量的亚硫酸钠溶液，蓝色逐渐消失，有关反应的离子方程式是 ：从以上事实可知，ClO-、I2、SO42—的氧化性由弱到强的顺序是 。
12．(2005·黄冈模拟题)现有下列三个氧化还原反应：
①2FeCl2+Cl2==2FeCl3
②2FeCl3+2KI==2FeCl2+2KCl+I2
③2KMnO4+16HCl==2KCl+2MnCl2+8H2O+5C12↑
(1)若某溶液中有Fe2+、I—、C1-存在，要除去I—而不影响其他离子存在，从上述反应物中选出的合适试剂是
(2)在强酸性溶液中，将MnO4—、Fe2+、Fe3+、I—等四种离于混合，充分反应后：
①若溶液中有I—剩余，则溶液中可能还有上述四种离子中的 ，一定无 。
②若Fe3+有剩余，则溶液中可能还有上述四种离子中的 ，一定无 。
③若Fe2+有剩余，则溶液中可能还有上述四种离子中的 ，一定无 。
④若MnO4—有剩余，则溶液中可能还有上述四种离子中的 ，一定无 。
13．如图所示，在一条鱼、虾几乎绝迹的小河边从上游到下游依次有甲、乙、丙、丁四座工厂，各厂排出的废液里只含有Na2CO3、FeCl3、Ca(OH)2、HCl中的一种。某中学环保小组对 河 水监测时发现：①甲处河水呈乳白色；②乙处河水呈红褐色，③丙处河水由浑变清；④丁处 产生气泡，河水仍澄清。请回答(1)四座工厂排出的废液里含有的污染物是，
甲 ，乙 ，丙 ，丁 。(填化学式)
(2)在丁的下游M处取出的河水中，肯定含有的离子是
(3)写出有关反应的离子方程式：
(4)小河中鱼、虾几乎绝迹的原因是
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弘扬中学高三一轮复习学案 化学
基本理论
第7讲 微粒之间的相互作用力
课题：微粒之间的相互作用力 目标要求 完成情况
考纲要求 1.理解化学键、离子键、共价键、等概念 .理解
2.掌握用电子式表示化学键的形成过程的方法，并能正确写出常见物质和微粒的电子式，结构式。 掌握
3.掌握影响各类化学键强弱的因素，以及化学键的强弱对物质性质的影响。 掌握
考点预览：1.化学键、离子键、共价键、等概念 2.用电子式表示化学键的形成过程；正确写出常见物质和微粒的电子式，结构式。 3.影响各类化学键强弱的因素；及化学键的强弱对物质性质的影响。
重点难点：影响各类化学键强弱的因素，以及化学键的强弱对物质性质的影响
知识梳理
1.化学键：
（1）概念： 。
(2)种类： 、 等。
2.离子键：
（1）概念：使 间结合成化合物的 作用。
说明：
1 成键元素：活泼金属（如：K、Na、Ca、Ba等，主要是ⅠA和ⅡA族元素）和活泼非金属（如：F、Cl、Br、O等，主要是ⅥA族和ⅦA族元素）相互结合时形成离子键。
2 成键原因：活泼金属原子容易 电子而形成 离子，活泼非金属原子容易 电子形成 离子。当活泼金属遇到活泼非金属时，电子发生 ，分别形成阳、阴离子，再通过静电作用形成离子
3 存在离子键的化合物一定是离子化合物，离子化合物不一定只含离子键。
（2）形成过程（以MgCl2为例）： 。
（3）影响离子键强弱的因素： 。
（4）离子键的强弱对物质性质的影响： 。
3.共价键：
（1）概念：原子之间通过 所形成的 作用叫共价键。
说明：
①成键元素：通常为非金属元素的原子间。
②成键原因：同种或不同种元素的原子之间结合成分子时并不发生电子的完全得失，而是通过 而结合的。
③共价键可以形成单质也可化合物。
同种元素的原子之间形成的共价键称非极性共价键，简称非极性键；不同元素的原子之间形成的共价键称极性共价键，简称极性共价键。
（2）形成过程（以CO2为例）： 。
（3）影响共价键强弱的因素： 。
*4．配位键：
（1）形成过程（以NH4+为例）： 。
（2）配位键属于共价键，但在指出物质中化学键的类型时必须单独指出。
*5．金属键：
失去价电子的 与在晶体内自由移动的 之间强烈的相互作用。
影响金属键强弱的因素：金属的原子半径和价电子的多少。
一般情况下，金属的原子半径越小，价电子越多，则金属键越 ，金属的熔沸点就 ，硬度就 。
6。微粒间作用力的比较：
存在范围 作用本质 作用强弱 决定键能大小因素 影响性质 电子式
离子键 阴阳离子间和离子晶体内 静电作用 强 ①离子电荷数越大，键能越大；②离子半径越小，键能越大 离子化合物的熔沸点、硬度等 有方括号，有正负号
共价键 分子内、原子间、原子晶体内 共用电子对 强 ①原子半径越小，键能越大；②键长越短，键能越大 分子的稳定性，原子晶体的熔沸点、硬度等 无方括号，无正、负号
*金属键 金属阳离子和自由电子之间及金属晶体内 静电作用 强 ①离子电荷数越大，键能越大；②离子半径越小，键能越大 金属晶体的熔沸点、硬度等
分子间作用力 分子间和分子晶体内 电性引力 弱 结构相似的分子，其式量越大，分子间作用力越大。 分子晶体的熔沸点、硬度等
氢键 分子间和分子晶体内 电性引力 弱（稍强） 分子晶体的熔沸点
7。电子式：在 周围用 （或 ）来表示原子的 电子。这种式子叫做电子式。
（1）电子式的几种表示形式
原子或原子团的电子式：Al 、 Si 、 O 、Cl 、Xe ；
-CH3
离子的电子式：
a、单核阳离子符号，即为阳离子的电子式，如H+、K+、Na+、Mg2+；
b、原子团的阳离子的电子式稍复杂：如NH4+、H3O+的电子式别为 、
；
c、单核阴离子:H- 、O2- 、Cl- ;原子团的阴离子：OH- ，，O22-
化合物的电子式：
a、共价化合物的电子式：HCl： 、H2S 、H2O2： 、
HCOOH： 、NF3： 、CH4 、 NH3 。
b、离子化合物的电子式：Na2O 、Na2O2： 、NaHS： 、NaOH： 、CaC2： 、FeS2： 、NH4Cl： 、KCN： 、NaHCO3： 、
用电子式表示化学键的形成过程：
Na2O：
AlF3：
Mg3N2：
N2： 、NH3
CS2： 、BF3
CCl4： 、PCl3
PCl5： 。
疑难点拨
（一）极性键与非极性键
1.非极性键：
（1）概念：同种 间形成的 键（它们对共用电子对的吸引能力是相同的，使共用电子对不偏向任何一个原子，因此各原子均不显电性，这样的共价键称之为非极性键）。如H—H键、Cl—Cl键
（2）形成条件：一般地说，同种元素的原子所形成非极性共价键。
2.极性键：
（1）概念：不同 间所形成的共价键（由于形成共价键的原子对共用电子对的
吸引力是不相同的，共用电子对将偏向某一原子，这样的共价键称之为极性键）。如：
HCl分子中的H—Cl键；H2O分子中的H—O键
（2）形成条件：不同元素的原子间形成极性键。
（3）共价键极性强弱比较依据：形成共价键的共用电子对偏向与偏离程度越大，键的极
性就越强。试比较下列两组共价键的极性强弱：
①H—H、H—F、H—O、H—N、H—C： > > > > ；
②H—F、C—F、N—F、O—F、F—F： > > > > 。
（二）极性分子与非极性分子
1。极性分子与非极性分子的比较
极性分子 非极性分子
概念 整个分子空间结构不对称，电荷分布不均匀 整个分子空间结构对称排列，电荷分布均匀，对称
规律 ①不同元素的原子构成的双原子分子，如 等 ③不同元素的原子构成的的多原子分子，结构不对称。如 等 ①同种元素的原子构成的双原子分子，如 等 ②不同元素的原子构成的的多原子分子，但结构对称。如 等
键的极性与分子的极性的关系 分子有极性，键一定有极性，而键有极性，分子不一定有极性
至此我们可以将键的极性与分子的极性之间的相互关系总结如下：
非极性键 非极性分子
分子中单纯含有
极性键
极性分子
2。分子极性判断方法:
①根据键与键之间的夹角判断分子中的正负电荷重心是否重叠。
②根据ABn的中心原子A周围是否为完全等价的电子对。
③根据ABn的中心原子A的最外层价电子是否全部参与形成了同样的共价键。（或A是否达最高价） ： 中心元素的化合价的绝对值= 中心元素的最高正价 非极性分子 如： ， ， ， 等； 中心元素的化合价的绝对值 ≠中心元素的最高正价 极性分子如： ， ， ， 等
表1-2
分子类型 实例 分子构型（名称） 分子极性 中心元素的化合价（绝对值）
双原子分子 HCl、CO 直线型 极性
三原子分子 CO2、CS2 直线型 非极性 4
H2O、H2S 弯曲型（V字型） 极性 2
四原子分子 BF3 平面正三角型 非极性 3
NH3 三角锥型 极性 3
五原子分子 CH4 正四面体 非极性 4
（三）氢键与分子间作用力：
1．分子间作用力(又称范德瓦耳斯力)：
（1）概念：存在于分子间把分子聚集在一起的作用力。（比化学键弱得多）
（2）影响因素： 。
（3）对物质性质的影响：它对物质的 、 、 等有影响。实例：
2．氢键：在HF分子中，分子中“裸露”的H核（带部分正电荷）与另一个分子中带部分负电荷的F原子相互吸引。这种静电吸引作用就是氢键。
说明：氢键的强弱：比 弱得多，但比 稍强。
氢键的存在对物质性质的影响：氢键的存在会使物质的 和 升高。实例： 。
3.相似相溶原理: 。
典例剖析
例1 下列各组分子中都属于含极性键的非极性分子的是（1996年上海市高考题）
A.CO2、H2S B.C2H4、CH4 C.Cl2、C2H2 D.NH3、HCl
思路分析：此题考查键的极性和分子的极性。A中CO2结构为O=C=O，H2S为S，所以都含
H H H H H
极性键，但H2S是极性分子；B中C2H4为 C==C ，CH4为H—C—H，都含极性键，
H H H
且都属于非极性分子；C中Cl2不含极性键，D中NH3、HCl为极性分子，都不符合题意。
答案：B
方法要领：含有极性键的分子是否有极性需从整个分子看。分子里电荷分布不对称则分子为极性分子，若整个分子里电荷的分布是对称的，则分子为非极性分子。所以分子的极性与构成的化学键及分子的空间构型有关系。
例2 下列性质中，可以证明某化合物内一定存在离子键的是（1993年上海市高考题）
A.可溶于水 B.具有较高的熔点 C.水溶液能导电 D.熔融状态能导电
思路分析：化合物中存在离子键必为离子晶体，而离子晶体区别于其他晶体的突出特点是：熔融状态下能导电，故选D。至于A可溶于水，共价化合物也可以如HCl、乙酸等；B具有较高熔点，也可能为原子晶体，如SiO2；C水溶液能导电，可以是强极性共价键如硫酸等。
答案：D
方法要领：只有离子化合物中存在离子键，在四种晶体中也只有离子化合物在熔融状态下，才能电离出离子。
例3 下列叙述正确的是（1998年全国高考题）
A.同主族金属的原子半径越来越大熔点越高 B.稀有气体原子序数越大沸点越高
C.分子作用力越弱分子晶体的熔点越低 D.同周期元素的原子半径越小越易失去电子
思路分析：A选项考查同主族元素单质的递变规律，从上到下，随离子半径的增大，等价的金属阳离子与自由电子之间的静电作用力（金属键）依次减弱，熔点依次降低，错误；B选项稀有气体的单质属分子晶体，且结构相似，其原子序数越大，分子作用力也越大，因而沸点就越高，正确；C选项明显正确；同周期元素的原子半径越小越易得电子，D选项错。
答案：B、C
方法要领：运用所学的元素周期期律，对每个选项逐一分析，即可选出正确选项。防止把卤素单质的F2到I2的熔点变化规律应用到金属中（它们是两种不同的晶体）。注意稀有气体的单质为分子晶体。
高考真题
．（08年全国理综I·10）下列叙述中正确的是
A．NH3、CO、CO2都是极性分子
B．CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子
C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强
D．CS2、H2O、C2H2都是直线型分子
．（08年全国理综Ⅱ·8）对于IVA族元素，下列叙述中不正确的是
A．SiO2和CO2中，Si和O，C和O之间都是共价键
B．C、Si和Ge的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8
C．CO2 和 SiO2 都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应
D．该族元素的主要化合价式－4和＋2
．（08年天津理综·10）下列叙述正确的是
A．1个甘氨酸分子中存在9对共用电子
B．PCl3和了BCl3分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构
C．H2S和CS2分子都是含极性键的极性分子
D．熔点由高到低的顺序是：金刚石＞碳化硅＞晶体硅
4．（08年广东理基·25）下列化学用语正确的是
A．Na2O2中氧元素的化合价为－2
B． 乙醇的分子式：CH3CH2OH
C．16S的结构示意图：
D．甲烷的结构式：
5．（08年海南化学·1）HBr分子的电子式为
A． B．H+Br－ C． D．H—Br
6．（08年海南化学·22）在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是
A．sp，范德华力 B．sp2，范德华力
C．sp2，氢键 D．sp3，氢键
7．（08年上海化学·8）在一定条件下，完全分解下列某化合物2 g，产生氧气1.6 g，此化合物是
A．1H216O B．2H216O C．1H218O D．2H218O
8、（2005年广东高考题）下列反应过程中，同时有离子键，极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的反应是（ ）
A、NH4Cl===NH3↑+ HCl↑
B、NH3+CO2+H2O＝NH4HCO3
C、2NaOH+Cl2＝NaCl+NaClO+H2O
D、2Na2O2+2 CO2＝2Na2CO3+O2
9、（2003年上海考）下列电子式中错误的是（ ）
A Na＋ B C D
10、（04全国理综）下列分子中，所有原子的最外层均为8电子结构的是（ ）
A．BeCl2 B．H2S C．NCl3 D．SF6
11、下列指定微粒的个数比为2：1的是（ ）
A．Be2+离子中的质子和电子 B．21H原子中的中子和质子
C．NaHCO3晶体中的阳离子和阴离子
D．BaO2（过氧化钡）固体中的阴离子和阳离子
12、（04年上海高考）下列物质中属于离子化合物的是 （ ）
A．苛性钠 B．碘化氢 C．硫酸 D．醋酸
13、(2002年上海高考题)下列表达方式错误的是（ ）
A 甲烷的电子式 B 氟化钠的电子式
C 硫离子的核外电子排布式 1s22s22p63s23p4 D 碳－12原子 C
14、（2001上海考题）下列分子的电子式书写正确的是（ ）
A 氨 B 四氯化碳
C 氮气 D 二氧化碳
15．（15分）（08年四川理综·27） D、E、X、Y、Z是周期表中的前20号元素，且原子序数逐渐增大。它们的最简氢化物分子的空间构型依次是正四面体、三角锥形、正四面体、角形（V形）、直线形。
回答下列问题：
（1）Y的最高价氧化物的化学式为__________；
（2）上述5种元素中，能形成酸性最强的含氧酸的元素是___________，写出该元素的任意3种含氧酸的化学式：___________________________________；
（3）D和Y形成的化合物，其分子的空间构型为____________；
（4）D 和X形成的化合物，其化学键类型属___________，其晶体类型属__________；
（5）金属镁和E的单质在高温下反应得到的产物是___________，此产物与水反应生成两种碱，该反应的化学方程式是____________________；
（6）试比较D和X的最高价氧化物熔点的高低并说明理由：
__________________________________________________________
16．（16分）在2008年初我国南方遭遇的冰雪灾害中，使用了一种融雪剂，其主要成分的化学式为XY2，X、Y均为周期表前20号元素，其阳离子和阴离子的电子层结构相同，且1molXY2含有54mol电子。
（1）该融雪剂的化学式是____________________；X与氢元素形成的化合物的电子是_______________。
（2）元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，D与Y相邻，则D的离子结构示意图是__________；D与E能形成一种非极性分子，该分子的结构式为___________________；D所在族元素的氢化 物中，沸点最低的是___________________。
（3）元素W与Y同周期，其单质是原子晶体；元素Z的单质分子Z2中由3个共价键；W与Z能形成一种新型无机非金属材料，其化学式是___________________。
（4）元素R与Y同主族，其氢化物能用于刻蚀玻璃，R2与NaOH溶液反应的产物之一是OR2，该反应的离子方程式为_______________________________________________。
知能训练
一、选择题
1下列物质中既含有共价键又含有离子键的是（ ）
A．Ca(OH)2 B．H2O2 C．Na2O D．MgCl2
2．下列性质中，可以证明某化合物内一定存在离子键的是 （ ）
A．溶于水 B．熔点较高 C．水溶液能导电 D．熔融状态能导电
3．下列过程中，共价键被破坏的是：（ ）
A．碘晶体升华 B．溴蒸气被木炭吸附 C．酒精溶于水 D．HCl气体溶于水
4．M元素的一个原子失去2个电子，该2个电子转移到Y元素的2个原子中去，形成离子化合物Z，下列说法中，正确的是（ ）
A．Z的熔点较低 B．Z可表示为M2Y
C．Z一定溶于水中 D．M形成+2价阳离子
5．80年代，科学研制得一种新分子，它具有空心的类似足球状的结构，分子式为C60。下列说法正确的是 （ ）
A．C60是一种新型的化合物 B．C60含有离子键
C．C60和金刚石都是碳元素组成的单质 D．C60中的化学键只有共价键
6．1999年曾报道合成和分离了含高能量正离子N5+的化合物 N5AsF6 ，下列叙述错误的是（ ）
A．N5+正离子共有34个核外电子
B．N5+中氮—氮原子间以共用电子对结合
C．化合物N5AsF6中As化合价为+1
D．化合物N5AsF6中F化合价为－1
7．下列各组物质中，都是共价化合物的是 （ ）
A．H2S和Na2O2 B．H2O2和CaF2 C．NH3和N2 D．HNO3和HClO3
8．A+、B2+、C-、D2-四种离子具有相同电子层结构。有以下排列顺序：①B2+>A+>C－>D2－； ②C－>D2－>A+>B2+； ③B2+>A+>D2－>C－; ④D2－>C－>A+>B2+ 。四种离子的半径由大到小以及四种元素原子序数由大到小的顺序分别是（ ）
A．①④ B．④① C．②③ D．③②
9．下列化合物中阳离子半径与阴离子半径之比最小的是 ( )
A．NaF B．MgI2 C．BaI2 D．KBr
10．下列说法正确的是 ( )
A．分子中键能越大，键越长，则分子越稳定
B．失电于难的粒子获得电子的能力一定是强的
C．在化学反应中，某元素由化合态变为游离态，则该元素被还原
D．电子层结构相同的不同离于，其半径将随着核电荷数增加而减小
11．下列事实中，能够证明HCl是共价化合物的是 ( )
A．HCl易溶于水 B．液态的HCl不导电
C．HCl不易分解 D．HCl溶于水能电离，呈现酸性
12．下列用电子式表示化合物的形成过程，其中正确的是 ( )
13．根据下表中所列键能数据，判断下列分子中，最不稳定的分子是( )
A．HCl B．HBr C．H2 D．Br2
14．下列说法中不正确的是( )
A．在共价化合物中也可能含有离子键
B．非金属元素组成的化合物中一定只含有共价键
C．含有共价键的化合物不一定是共价化合物
D．含有离子键的化合物一定是离子化合物
15.已知CO2、BF3、CH4、SO3都是非极性分子，NH3、H2S、H2O、SO2都是极性分子，由此可推出ABn型分子是非极性分子的经验规律正确的是( )
A.分子中所有原子在同一平面内 B.分子中不含氢原子
C.在ABn分子中，A元素为最高正价
D.在ABn分子中，A原子最外层的电子都已成键
16.下列各组物质中，化学键的类型(离子键、共价键)相同的是( )
A.CaO和MgCl2 B.NH4F和NaF C.Na2O2和H2O2 D.H2O和SO2
17.下列叙述中肯定正确的是( )
A.在离子化合物中不可能存在非极性键
B.在共价化合物形成的分子中不可能存在离子键
C.在极性分子中不可能存在非极性键
D.在非极性分子中不可能存在极性键
18.下列叙述中正确的是( )
A.两种元素构成的共价化合物分子中的化学键都是极性键
B.两种非金属元素的原子间形成的共价键都是极性键
C.含有极性键的共价化合物分子不一定是极性分子
D.只要是离子化合物，其熔点就比共价化合物的熔点高
19.下列说法中正确的是( )
A.非金属原子间只能形成共价化合物
B.非金属原子间不可能形成离子键
C.以非极性键结合的双原子分子一定是非极性分子
D.以极性键结合的分子一定是极性分子
20.CH4、NH3、H2O、HF分子中，共价键的极性强弱顺序是( )
A.CH4、NH3、H2O、HF B.HF、H2O、NH3、CH4
C.H2O、HF、CH4、NH3 D.HF、H2O、CH4、NH3
二、填空题
21．推断下列微粒的名称，并用电子式表示其形成过程
(1)离子化合物AB，阳离子比阴离子少一个电子层，1 mol AB 中含有12mol电子，则该化合物名称为___________。其形成过程为______________。
(2)由第三周期元素的半径最大的阳离子和半径最小的阴离子形成的化合物___________，名称为___________，形成过程为____________。
22．氮化钠（Na3N）是科学家制备的一种重要的化合物，它与水反应可生成NH3。请回答下列问题：
(1)Na3N的电子式是________________，该化合物中含有的化学键为 。
(2)Na3N与盐酸反应生成______种盐，其电子式是_______________。
(3)比较Na3N中两种微粒的半径：r(Na+)_______r(N+) (填“>”、“=”、“<”)。
23．已知下列元素的原子半径：
根据以上数据，磷原子的半径(单位：nm)可能的范围是_______________。
24．设X、Y、Z代表3种元素，已知：
①X+和Y-两种离子具有相同的电子层结构；
②Z元素原子核内质子数比Y元素原子核内质子数少9个；
③Y和Z两元素可以形成四核42个电子的负一价阴离子。
据此，请填空：
（1）Y元素是______，Z元素是______。
（2）由X、Y、Z三元素所形成的含68个电子的盐类化合物的分子式（即化学式）是____________。
电荷分布不完全对称
非极性分子
电荷分布完全对称
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弘扬中学高三一轮复习学案 化学
基本理论
第 11 讲 分子空间结构与物质性质
【考纲要求】
1． 结合实例说明化学键和分子间作用力的区别。
2． 举例说明分子间作用力对物质的状态等方面的影响。
3． 列举含有氢键的物质，知道氢键的存在对物质性质的影响。
4． 认识共价分子结构的多样性和复杂性，能根据有关理论判断简单分子或离子的构型，能说明简单配合物的成键情况。
5． 了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。
6． 了解“手性分子”在生命科学等方面的应用。
7． 结合实例说明“等电子原理”的应用。
8． 知道分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。
9． 能列举金属晶体的基本堆积模型。
【重点难点】：“等电子原理”的应用；判断简单分子或离子的构型；
知识梳理
一．分子的空间构型
1、等电子原理
原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，许多性质是相似的，此原理称为等电子原理。
（1）等电子体的判断方法：在微粒的组成上，微粒所含原子数目相同；在微粒的构成上，微粒所含价电子数目相同；在微粒的结构上，微粒中原子的空间排列方式相同。（等电子的推断常用转换法，如CO2=CO+O=N2+O= N2O= N2+ N—= N3—或SO2=O+O2=O3=N—+O2= NO2—）
（2）等电子原理的应用：利用等电子体的性质相似，空间构型相同，可运用来预测分子空间的构型和性质。
2、价电子互斥理论：
（1）价电子互斥理论的基本要点：ABn型分子（离子）中中心原子A周围的价电子对的几何构型，主要取决于价电子对数（n），价电子对尽量远离，使它们之间斥力最小。
（2）ABn型分子价层电子对的计算方法：
①对于主族元素，中心原子价电子数=最外层电子数，配位原子按提供的价电子数计算，如：PCl5中
②O、S作为配位原子时按不提供价电子计算，作中心原子时价电子数为6；
③离子的价电子对数计算
如：NH4+：；SO42- ：
3、杂化轨道理论
（1）杂化轨道理论的基本要点：
①能量相近的原子轨道才能参与杂化。
②杂化后的轨道一头大，一头小，电子云密度大的一端与成键原子的原子轨道沿键轴方向重叠，形成σ键；由于杂化后原子轨道重叠更大，形成的共价键比原有原子轨道形成的共价键稳定。
③杂化轨道能量相同，成分相同，如：每个sp3杂化轨道占有1个s轨道、3个p轨道。
④杂化轨道总数等于参与杂化的原子轨道数目之和。
（2）s、p杂化轨道和简单分子几何构型的关系
杂化类型 sp sp 2 sp 3 sp 3不等性杂化
轨道夹角 180 o 120 o 109o28′
中心原子位置 ⅡA，ⅡB ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
中心原子孤对电子数 0 0 0 1 2 3
分子几何构型 直线形 平面三角形 正四面体形 三角锥形 V字形 直线形
实例 BeCl2、Hg Cl2 BF3 CH4、SiCl4 NH3、PH3 H2O、H2S HCl
（3）杂化轨道的应用范围：杂化轨道只应用于形成σ键或者用来容纳未参加成键的孤对电子。
（4）中心原子杂化方式的判断方法：看中心原子有没有形成双键或叁键，如果有1个叁键，则其中有2个π键，用去了2个p轨道，形成的是sp杂化；如果有1个双键则其中有1个π键，形成的是sp 2杂化；如果全部是单键，则形成的是sp 3杂化。
4、分子空间构型、中心原子杂化类型和分子极性的关系
分子（离子） 中心原子价电子对 杂化类型 VSEPR模型 分子空间构型 键角 分子的极性
CO2 2 sp 直线 直线形 180 o 非
SO2 3 sp 2 平面三角 V字形 极
H2O、OF2、 3 sp 3 平面三角 V字形 —— 极
HCN 2 sp 直线 直线形 180 o 极
NH3 4 sp 3 正四面体 三角锥形 107 o18′ 极
BF3、SO3 3 sp 2 平面三角 平面三角形 120 o 非
H3O+ 4 sp 3 正四面体 三角锥形 107 o18′ ——
CH4、CCl4 4 sp 3 正四面体 正四面体形 109o28′ 非
NH4+ 4 sp 3 正四面体 正四面体形 109o28′ 非
HCHO、COCl2 3 sp 2 平面三角 平面三角形 —— 极
二．分子的性质
1、分子间作用力（范德华力和氢键）
（1）分子间作用力和化学键的比较
化学键 分子间作用力
概念 相邻原子间强烈的相互作用 分子间微弱的相互作用
范围 分子内或某些晶体内 分子间
能量 键能一般为120～800kJ·mol－1 约几到几十 kJ·mol－1
性质影响 主要影响物质的化学性质（稳定性） 主要影响物质的物理性质（熔沸点）
（2）范德华力与氢键的比较
范德华力 氢键
概念 物质分子间存在的微弱相互作用 分子间（内）电负性较大的成键原子通过H原子而形成的静电作用
存在范围 分子间 分子中含有与H原子相结合的原子半径小、电负性大、有孤对电子的F、O、N原子
强度比较 比化学键弱得多 比化学键弱得多，比范德华力稍强
影响因素 随分子极性和相对分子质量的增大而增大
性质影响 随范德华力的增大，物质的熔沸点升高、溶解度增大 分子间氢键使物质熔沸点升高硬度增大、水中溶解度增大；分子内氢键使物质熔沸点降低、硬度减小
2、极性分子和非极性分子
（1）极性分子和非极性分子
<1>非极性分子：从整个分子看，分子里电荷的分布是对称的。
如：①只由非极性键构成的同种元素的双原子分子：H2、Cl2、N2等；
②只由极性键构成，空间构型对称的多原子分子：CO2、CS2、BF3、CH4、CCl4等；
③极性键非极性键都有的：CH2=CH2、CH≡CH、。
<2>极性分子：整个分子电荷分布不对称。
如：①不同元素的双原子分子如：HCl，HF等。
②折线型分子，如H2O、H2S等。
③三角锥形分子如NH3等。
（2）共价键的极性和分子极性的关系：
两者研究对象不同，键的极性研究的是原子，而分子的极性研究的是分子本身；两者研究的方向不同，键的极性研究的是共用电子对的偏离与偏向，而分子的极性研究的是分子中电荷分布是否均匀。非极性分子中，可能含有极性键，也可能含有非极性键，如二氧化碳、甲烷、四氯化碳、三氟化硼等只含有极性键，非金属单质F2、N2、P4、S8等只含有非极性键，C2H6、C2H4、C2H2等既含有极性键又含有非极性键；极性分子中，一定含有极性键，可能含有非极性键，如HCl、H2S、H2Ｏ2等。
（3）分子极性的判断方法
①单原子分子：分子中不存在化学键，故没有极性分子或非极性分子之说，如He、Ne等。
②双原子分子：若含极性键，就是极性分子，如HCl、HBr等；若含非极性键，就是非极性分子，如O2、I2等。
③以极性键结合的多原子分子，主要由分子中各键在空间的排列位置决定分子的极性。若分子中的电荷分布均匀，即排列位置对称，则为非极性分子，如BF3、CH4等。若分子中的电荷分布不均匀，即排列位置不对称，则为极性分子，如NH3、SO2等。
④根据ABn的中心原子A的最外层价电子是否全部参与形成了同样的共价键。（或A是否达最高价）
（4）相似相溶原理
①相似相溶原理：极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂。
②相似相溶原理的适用范围：“相似相溶”中“相似”指的是分子的极性相似。
③如果存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。相反，无氢键相互作用的溶质在有氢键的水中的溶解度就比较小。
3、有机物分子的手性和无机含氧酸的酸性
（1）手性分子
①手性分子：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体（又称对映异构体、光学异构体）。含有手性异构体的分子叫做手性分子。
②手性分子的判断方法：判断一种有机物是否具有手性异构体，可以看其含有的碳原子是否连有四个不同的原子或原子团，符合上述条件的碳原子叫做手性碳原子。手性碳原子必须是饱和碳原子，饱和碳原子所连有的原子和原子团必须不同。
（2）无机含氧酸分子的酸性
①酸的元数=酸中羟基上的氢原子数，不一定等于酸中的氢原子数（有的酸中有些氢原子不是连在氧原子上）
②含氧酸可表示为：（HO）mROn,酸的强度与酸中的非羟基氧原子数n有关，n越大，酸性越强。
n=0 弱酸 n=1 中强酸 n=2强酸 n=3 超强酸
三．晶体的结构和性质
类型比较 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体
构成晶体微粒 阴、阳离子 原子 分子 金属阳离子、自由电子
形成晶体作用力 离子键 共价键 范德华力 微粒间的静电作用
物理性质 熔沸点 较高 很高 低 有高、有低
硬度 硬而脆 大 小 有高、有低
导电性 不良（熔融或水溶液中导电） 绝缘、半导体 不良 良导体
传热性 不良 不良 不良 良
延展性 不良 不良 不良 良
溶解性 易溶于极性溶剂，难溶于有机溶剂 不溶于任何溶剂 极性分子易溶于极性溶剂；非极性分子易溶于非极性溶剂中 一般不溶于溶剂，钠等可与水、醇类、酸类反应
典型实例 NaOH、NaCl 金刚石 P4、干冰、硫 钠、铝、铁
1、四大晶体的比较
2、典型晶体的结构特征
（1）NaCl
属于离子晶体。晶胞中每个Na+周围吸引着6个Cl－，这些Cl－构成的几何图形是正八面体，每个Cl－周围吸引着6个Na+，Na+、Cl－个数比为1：1，每个Na+与12个Na+等距离相邻，每个氯化钠晶胞含有4个Na+和4个Cl－。
（2）CsCl
属于离子晶体。晶胞中每个Cl—（或Cs+）周围与之最接近且距离相等的Cs+（或Cl—）共有8个，这几个Cs+（或Cl—）在空间构成的几何构型为立方体，在每个Cs+周围距离相等且最近的Cs+共有6个，这几个Cs+在空间构成的几何构型为正八面体，一个氯化铯晶胞含有1个Cs+和1个Cl— 。
（3）金刚石（空间网状结构）
属于原子晶体。晶体中每个C原子和4个C原子形成4个共价键,成为正四面体结构，C原子与碳碳键个数比为1：2，最小环由6个C原子组成，每个C原子被12个最小环所共用；每个最小环含有1/2个C原子。
（4）SiO2
属于原子晶体。晶体中每个Si原子周围吸引着4个O原子，每个O原子周围吸引着2个Si原子，Si、O原子个数比为1：2，Si原子与Si—O键个数比为1：4，O原子与Si—O键个数比为1：2，最小环由12个原子组成。
（5）干冰
属于分子晶体。晶胞中每个CO2分子周围最近且等距离的CO2有12个。1个晶胞中含有4个CO2。
（6）石墨
属于过渡性晶体。是分层的平面网状结构，层内C原子以共价键与周围的3个C原子结合，层间为范德华力。晶体中每个C原子被3个六边形共用,平均每个环占有2个碳原子。晶体中碳原子数、碳环数和碳碳单键数之比为2：3。
（7）金属晶体
金属Po（钋）中金属原子堆积方式是简单立方堆积，原子的配位数为6，一个晶胞中含有1个原子。金属Na、K、Cr、Mo（钼）、W等中金属原子堆积方式是体心立方堆积，原子的配位数为8，一个晶胞中含有2个原子。金属Mg、Zn、Ti等中金属原子堆积方式是六方堆积，原子的配位数为12，一个晶胞中含有2个原子。金属Au、Ag、Cu、Al等中金属原子堆积方式是面心立方堆积，原子的配位数为12，一个晶胞中含有4个原子。
3、物质熔沸点高低的判断
（1）不同类晶体：一般情况下，原子晶体>离子晶体>分子晶体
（2）同种类型晶体：构成晶体质点间的作用力大，则熔沸点高，反之则小。
①离子晶体：结构相似且化学式中各离子个数比相同的离子晶体中离子半径小（或阴、阳离子半径之和越小的），键能越强的，熔、沸点就越高。如NaCl、NaBr、Nal；NaCl、KCl、RbCl等的熔、沸点依次降低。离子所带电荷大的熔点较高。如：MgO熔点高于NaCl。
②分子晶体：在组成结构均相似的分子晶体中，式量大的，分子间作用力就大，熔点也高。如：F2、Cl2、Br2、I2和HCl、HBr、HI等均随式量增大。熔、沸点升高。但结构相似的分子晶体，有氢键存在熔、沸点较高。
③原子晶体：在原子晶体中，只要成键原子半径小，键能大的，熔点就高。如金刚石、金刚砂（碳化硅）、晶体硅的熔、沸点逐渐降低。
④金属晶体：在元素周期表中，主族数越大，金属原子半径越小，其熔、沸点也就越高。如ⅢA的Al，ⅡA的Mg，IA的Na，熔、沸点就依次降低。而在同一主族中，金属原子半径越小的，其熔沸点越高。
疑难点拨
1．“相似相溶”规律
极性分子组成的溶质易溶于由极性分子组成的溶剂；非极性分子组成的溶质易溶于由非极性分子组成的溶剂。
(1) SiO2是否溶于CS2溶剂
(2) 离子晶体是否都溶于水中
洗涤剂的原理
2．金属键的涵义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。
讨论：为什么金属晶体具有良好的导电性、导热性和延展性？
3.比较氯化钠、氯化铯等离子晶体的结构特征。
(1)晶胞的不同特点
(2)晶胞的描述
拓展：③实验探究：熔融盐的导电性。
思考(1)为何离子晶体不导电
(3) 溶于水能导电的晶体一定是离子晶体
4．运用模型研究：P4、P4O6、P4O10等共价分子的结构及相互联系，并预测其化学性质。
1、不完全燃烧产物P4O6，完全燃烧是P4O10
2、都具有强吸水性、易溶于非极性溶剂
3、与水反应 P4O6+H20→H3PO3
P4O10+H2O→HPO3和H3PO4
（水的多少决定了产物）
知能训练
一、选择题
1．下列微粒中，含有孤对电子的是 （ ）
A．SiH4 B．CH4 C． H2O D．NH4+
2．碘单质在水溶液中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，这是因为 （ ）
A．CCl4与I2分子量相差较小，而H2O与I2分子量相差较大
B．CCl4与I2都是直线型分子，而H2O不是直线型分子
C．CCl4和I2都不含氢元素，而H2O中含有氢元素
D．CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子
3．膦（PH3）又称磷化氢，在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体，电石气的杂质中常含有磷化氢。它的分子构型是三角锥形。以下关于PH3的叙述正确的是 （ ）
A．PH3分子中有未成键的孤对电子 B．PH3是极性分子
C．PH3是一种强氧化剂 D．PH3分子的P－H键是非极性键
4．氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为 （ ）
A．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2型杂化，而CH4是sp3型杂化。
B．NH3分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强。
C．NH3分子中N原子形成三个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道。
D．氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子。
5．在乙烯分子中有5个σ键、一个π键，它们分别是 （ ）
A．sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键
B．sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键
C．C-H之间是sp2形成的σ键，C-C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
D．C-C之间是sp2形成的σ键，C-H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
6．最近，中国科大的科学家们将C60分子组装在一单层分子膜表面，在—268℃时冻结分子的热振荡，并利用扫描隧道显微镜首次“拍摄”到能清楚分辨碳原子间单、双键的分子图像。下列化合物分子中一定既含单键又含双键的是 （ ）
A．CO2 B．C2H2 C．COCl2 D．H2O2
7．下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是 ( )
A.C2H4 CH4 B．CO2 H2S C． C60 C2H4 Ｄ．NH3 HCl
8．三氯化硼的熔点为-107℃，沸点为12.5℃，在其分子中键与键之间的夹角为120o，它能水解，有关叙述正确的是 （ ）
Ａ．三氯化硼液态时能导电而固态时不导电 Ｂ．三氯化硼加到水中使溶液的pH升高
Ｃ．三氯化硼分子呈正三角形，属非极性分子 Ｄ．三氯化硼遇水蒸气会产生白雾
9．实验测得 BeCl2为共价化合物，两个Be—Cl键间的夹角为180°，BeCl2属于（ ）
Ａ．由极性键构成的极性分子 Ｂ．由非极性键构成的非极性分子
Ｃ．由非极性键构成的极性分子 Ｄ．由极性键构成的非极性分子
10．关于氢键，下列说法正确的是 （ ）
Ａ．每一个水分子内含有两个氢键
Ｂ．冰和水中都存在氢键
C．DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的
D．H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致
11．下列分子或离子中不能跟质子结合的是 （ ）
Ａ． Cl- B．H2O C． NH4+ D．NH3
12．据权威刊物报道，1996年科学家在宇宙中发现H3分子。甲、乙、丙、丁四位学生对此报道的认识正确的是 （ ）
A．甲认为上述发现绝对不可能，因为H3分子违背了共价键理论
B．乙认为宇宙中还可能存在另一种氢单质，因为氢元素有三种同位素必然有三种同素异形体
C．丙认为H3分子实质上是H2分子与H+以特殊共价键结合的产物，应写成H3+
D．丁认为如果上述的发现存在，则证明传统的价键理论有一定的局限性有待继续发展
13．同学们使用的涂改液中含有很多有害的挥发性物质，二氯甲烷就是其中一种，吸入会引起慢性中毒，有关二氯甲烷的的说法正确的是 （ ）
A．含有非极性共价键 B.键角均为109°28′
C.有两种同分异构体 D. 分子属于极性分子
14．碘元素有多种价态，可以形成多种含氧阴离子。由2个正八面体共用一个面形成的的化学式为 （ ）
A、 B、 C、 D、
15．下列化合物中含有2个手性碳原子的是 （ ）
A、OHC—CH—CH2—OH B、OHC—CH—CHCl
C、HOOC—CH—C—CHCl D、CH3—CH—C—CH2—CH3
二、填空题
16．2003年10月16日“神舟五号”飞船成功发射，实现了中华民族的飞天梦想。
运送飞船的火箭燃料除液态双氧水外，还有另一种液态氮氢化合物。已知该化合物中氢元素的质量分数为12.5%，相对分子质量为32，结构分析发现该分子结构中只有单键。
（1）该氮氢化合物的分子式为 ，结构式为 。
（2）若该物质与液态双氧水恰好完全反应，产生两种无毒又不污染环境的气态物质，写出该反应的化学方程式 。
（3）NH3分子中的N原子有一对孤对电子，能发生反应：NH3+HCl=NH4Cl。试写出上述氮氢化合物通入足量盐酸时，发生反应的化学方程式_______________________________。
17．溴化碘（IBr）的化学性质类似于卤素单质，试回答下列问题：
（1）溴化碘的电子式是 ，它是由 键形成的 分子。
（2）溴化碘和水反应生成了一种三原子分子，该分子的电子式为 ，写出该反应的化学方程式 。
18．试用杂化轨道理论分析为什么BF3的空间构型是平面三角形，而NF3是三角锥形的？
高考真题
1．[物质结构与性质]（15分）（08年宁夏理综·35）
X、Y、Z、Q、E五种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量（质量分数）最高的元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，E在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题：
（1）X、Y的元素符号依次为 、 ；
（2）XZ2与YZ2分子的立体结构分别是 和 ，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是 （写分子式），理由是 ；
（3）Q的元素符号是 ，它属于第 周期，它的核外电子排布式为 ，在形成化合物时它的最高化合价为 ；
（4）用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键 。
2．（08年上海化学·23B）元素A—D是元素周期表中短周期的四种元素，请根据表中信息回答下列问题。
元素 A B C D
性质或结构信息 单质制成的高压灯，发出的黄光透雾力强、射程远。 工业上通过分离液态空气获得其单质。原子的最外层未达到稳定结构。 单质常温、常压下是气体，原子的L层有一个未成对的p电子。 +2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同。
（1）上表中与A属于同一周期的元素是 ，写出D离子的电子排布式 。
（2）D和C形成的化合物属于 晶体。写出C单质与水反应的化学方程式 。
（3）对元素B的单质或化合物描述正确的是 。
a． B元素的最高正价为+6
b． 常温、常压下单质难溶于水
c． 单质分子中含有18个电子
d． 在一定条件下镁条能与单质B反应
（4）A和D量元素金属性较强的是（写元素符号） 。写出能证明该结论的一个实验事实 。
3．（14分）（08年天津理综·26）W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短同期元素，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素。
（1）W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生盐和水，该反应的离子方程式为＿＿。
（2）W与Y 可形成化合物W2Y，该化合物的电子式为＿＿。
（3）X的硝酸盐水溶液显＿＿性，用离子方程式解释原因＿＿。
（4）Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中，发生反应的化学方程式为＿＿。
（5）比较Y、Z气态氢化物的稳　定性＿＿＞＿＿（用分子式表示）
（6）W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是：
＿＿＞＿＿＞＿＿＞＿＿。
（7）Z的最高价氧化物为无色液体，0.25 mol该物质与一定量水混合得到一种稀溶液，并放出Q kJ的热量。写出该反应的热化学方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿。
4. （08年全国理综I·27）V、W、X、Y、Z 是由周期表1～20号部分元素组成的5种化合物，其中V、W、X、Z均为两种元素组成。上述5种化合物涉及的所有元素的原子序数之和等于35它们之间的反应关系如下图：
（1）5 种化合物分别是 V 、W 、 X 、Y 、Z ；（填化学式）
（2）由上述五种化合物中的某 2 种化合物反应可生成一种新化合物，它包含了 5 种化合物的所有元素，生成该化合物的化学方程式是 。
（3）V的电子式是 。
5．（10分）（08年广东化学·27）镁、铜等金属离子是人体内多种酶的辅因子。工业上从海水中提取镁时，先制备无水氯化镁，然后将其熔融电解，得到金属镁。
（1）以MgCl2为原料用熔融盐电解法制备镁时，常加入NaCl、KCl或CaCl2等金属氯化物，其主要作用除了降低熔点之外还有 。
（2）已知MgO的晶体结构属于NaCl型。某同学画出的MgO晶胞结构示意图如下图所示，请改正图中错误： 。
（3）用镁粉、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。燃放时，焰火发出五颜六色的光，请用原子结构的知识解释发光的原因： 。
（
4）Mg是第三周期元素，该周期部分元素氟化物的熔点见下表：
氧化物 NaF MgF2 SiF4
熔点/K 1266 1534 183
解释表中氟化物熔点差异的原因： 。
（5）人工模拟是当前研究的热点。有研究表明，化合物X可用于研究模拟酶，当其结合 或Cu（I）（I表示化合价为+1）时，分别形成a和b：
①a中连接相邻含N杂环的碳碳键可以旋转，说明该碳碳键具有 键的特性。
②微粒间的相互作用包括化学键和分子间相互作用，比较a和b中微粒间相互作用力的差异 。
6．（8分）（08年海南化学·14）根据元素周期表1～20号元素的性质和递变规律，回答下列问题。
（1）属于金属元素的有________种，金属性最强的元素与氧反应生成的化合物有___________（填两种化合物的化学式）。
（2）属于稀有气体的是___________（填元素符号，下同）。
（3）形成化合物种类最多的两种元素是____________________。
（4）第三周期中，原子半径最大的是（稀有气体除外）______________。
（5）推测Si、N最简单氢化物的稳定性_________大于_________（填化学式）。
H2O
X + H2O
Δ
O2
Z(无色气体)
+
Y(白色固体)
H2O
X(无色无味气体)
+
W(白色固体)
Δ
O2
V(固体)
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弘扬中学高三一轮复习学案 化学
基本理论
第23讲 沉淀溶解平衡
【考纲要求】
1. 难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡特点
2. 运用溶度积KSP简单计算溶液中相关离子的浓度
3. 运用浓度商和平衡常数来分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化。
4. 能运用平衡移动原理分析解决沉淀的溶解和生成、沉淀的转化问题。
5. 了解沉淀溶解平衡在生产生活中的应用。
【重点难点】：运用溶度积KSP简单计算溶液中相关离子的浓度
知识梳理
1．一些电解质如BaSO4在水中只能溶解很少、可以说是难以溶解，所以称为______________。尽管这些电解质难以溶解于水中，但在水中也会建立一种________ _____。
2．难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡一样，合乎平衡的基本特征、满足平衡的变化基本规律，其基本特征为：（1）________ ____（2）__ ______ ____
（3）________ ____（4）________ ____
3．难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡，其平衡常数称为_______ __，简称_______ __。请写出PbI2 Cu(OH)2 BaSO4 CaCO3 Al(OH)3 CuS的沉淀溶解平衡与溶度积KSP表达式
4．溶度积KSP反映了难溶电解质在水中的__ ___ ___，KSP的大小和溶质的溶解度不同，它只与__ ______ 有关，与__ ___ 无关。利用溶度积KSP可以判断__ ___ __、___ __以及__ _____ _ __
5．沉淀的转化是__ _____ _ __的过程，其实质是__ ____ _ __。
当Qc 大于 Ksp时，情况为：__ _____ _ __
当Qc 等于 Ksp时，情况为：__ _____ _ __
当Qc 小于 Ksp时，情况为：__ _____ _ __
6．将足量BaCO3分别加入：① 30mL 水 ②10mL 0.2mol/LNa2CO3溶液 ③50mL 0.01mol/L 氯化钡溶液 ④100mL 0.01mol/L盐酸中溶解至溶液饱和。请确定各溶液中Ba2+的浓度由大到小的顺序为： _____
7．已知在室温时，Cu(OH)2的溶度积Ksp=2.2×10－20 mol3·L－3，求室温下Cu(OH)2饱和溶液中Cu2+和OH-的物质的量浓度。
1、沉淀的生成
〖探究1〗
3—5滴浓盐酸 3—5滴AgNO3溶液
4mLNaCl饱和溶液
〖思考1〗你认为发生上述变化现象的原因是什么？试用平衡移动原理解释。
〖思考2〗 AgCl的Ksp=1.80×10-10,将0.001 mol/L NaCl和0.001 mol/LAgNO3溶液等体积混合,是否有AgCl 沉淀生成
〖小结〗 1、沉淀的生成
①当溶液中Qc _____ Ksp时，平衡向_________的方向移动——有沉淀生成。
②要使溶液中的某离子生成沉淀而除去，可 能与之结合成更难溶物质的离子浓度。
练习1、除去括号中的杂质（写出离子方程式）
①NaCl(AlCl3) ； ②NaCl(CuCl2) 。
练习2、 为除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是（ ）
A、NaOH B、Na2CO3 C、氨水 D、MgO
2、沉淀的溶解
〖探究2〗
蒸馏水 盐酸 NH4Cl
氢氧化镁沉淀
〖小结〗2沉淀的溶解
（1）沉淀溶解原理： 根据平衡移动原理，对于处在水中的难溶电解质，只要不断______溶解平衡体系中的相应离子，平衡就向 方向移动，从而使沉淀 。
（2）溶解沉淀的方法：
①加入 量的水； ②使沉淀转化为 ； ③使沉淀转化为 。
练习3、试用平衡移动原理解释下列事实：
①FeS难溶于水，但却能溶于稀盐酸中。
②AgCl沉淀能溶于氨水
③分别用等体积的蒸馏水和0.010mol/L硫酸洗涤BaSO4沉淀，用水洗涤造成的BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤造成的损失量。
3、沉淀的转化
〖探究3〗
步骤 NaCl和AgNO3溶液混合 向所得固液混合物中滴加KI溶液 向新得固液混合物中滴加Na2S溶液
现象
〖探究4〗
步骤 向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液 向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液 静置
现象
〖探究5〗
步骤 向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液 向有红褐色沉淀的溶液中滴加MgCl2溶液 静置
现象
疑难点拨
沉淀的转化
（1）沉淀的转化是__ __的过程，其实质是__ _____ __。
（2）一般说来，溶解能力 的物质易转化为溶解能力 的物质。
（3）应用
练习4、将AgNO3溶液加入氯化钠溶液中，再依次加入溴化钠溶液、碘化钾溶液会出现不同颜色的沉淀，沉淀的颜色变化是 _ ____ → _ _ ___ → ____ _。
出现这种颜色变化的原因是：
〖思考3〗为什么氟化物可防治龋齿？
练习5、为了除去下列括号内的杂质,下列物质的分离和提纯的适宜方法为:
混合物 除杂方法 沉淀反应的应用
NH4Cl (FeCl3)
NaCl (CuCl2)
NaCl (Na2CO3)
BaSO4 (CaCO3)
Mg(OH)2 (ＭgCO3)
AgBr (AgCl)
【小结】：
沉淀的生成、溶解、转化本质上都是沉淀溶解平衡的移动问题，其基本依据主要有
①浓度：加水，平衡向溶解方向移动。
②温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。
③加入相同离子，平衡向沉淀方向移动。
④加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子。使平衡向溶解的方向移动。
典例剖析
例1．下列有关离子反应的叙述不正确的是　　　　　　　　　　　　　（　　　）
Ａ．溶液中有难溶于水的沉淀生成是离子反应的发生条件之一
Ｂ．离子反应发生的方向总是向着溶液中离子浓度降低的方向进行
Ｃ．离子反应生成的沉淀的溶解度为零
Ｄ．生成沉淀的离子反应之所以能发生，在于生成物的溶解度小
E．绝对不溶解的物质是不存在的
1．BC
例2．己知碳酸钙和氢氧化钙在水中存在下列溶解平衡Ca(OH)2(固)Ca2+＋2OH－，
CaCO3(固) Ca2+＋CO32－。在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有SO2、O2、N2，CO2等，为了除去有害气体SO2变废为宝，常用粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气，反应产物为石膏。
（1）写山上述两个反应的化学方程式：
①S02与CaCO3悬浊液反应
②S02与Ca(OH)2悬浊液反应
（2）试说明用熟石灰的悬浊液而不用澄清石灰水的理由
2．(1)①2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2(CaSO4·H2O)+2CO2或
2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2(CaSO4·H2O)+2CO2
②2SO2+O2+2Ca(OH)2+2H2O=2(CaSO4·2H2O)或2SO2+O2+2Ca(OH)2=2CaSO4+2H2O
(2) Ca(OH)2微溶于水，石灰水中Ca(OH)2浓度小，不利于吸收SO2
例3．试用化学平衡移动的原理分析
（１）为何碳酸钙溶于碳酸？
（２）为何氢氧化铝既“溶”于强酸又“溶”于强碱？
（3）碳酸钙不“溶”于稀硫酸却“溶”于醋酸中
例4．将5mL1×10-5mol/L的AgNO3溶液和15mL4×10-5mol/L的K2CrO4溶液混和时，有无砖红色Ag2CrO4沉淀生成？已知Ag2CrO4的Ksp=9×10-12
4．没有沉淀生成
例5．在2mL物质的量浓度相等的NaCl和NaI溶液中滴入几滴AgNO3溶液，发生的反应为（ B ）
A．只有AgCl沉淀生成 B．只有AgI沉淀生成
C．生成等物质的量的AgCl和AgI沉淀 D．两种沉淀都有，但以AgI为主
例6．以BaS为原料制备Ba(OH)2·8H2O的过程是：BaS与HCl反应，所得溶液在70℃～90C时与过量NaOH溶液作用，除杂，冷却后得到Ba(OH)2·8H2O晶体。据最新报道，生产效率高、成本低的Ba(OH)2·8H2O晶体的新方法是使BaS与CuO反应……
1．新方法的反应方程式为：
2．该反应反应物CuO是不溶物，为什么该反应还能进行：
3．简述新方法生产效率高、成本低的原因。
6．（1）BaS＋CuO＋9H2O＝Ba(OH)2·8H2O＋CuS［也可写Ba(OH)2］
（2）CuS的溶度积比CuO小得多（更难溶），有利于该反应正向进行。
（3）CuS为难溶物（未反应的CuO也不溶），过滤后，将滤液浓缩、冷却，就可在溶液中析出Ba(OH)2·8H2O晶体，故生产效率高；CuS在空气中焙烧氧化可得CuO与SO2，故CuO可反复使用（SO2可用于制硫的化合物），因而成本低。
例7．牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：
Ca5(PO4)3OH(固) 5Ca2++3PO43-+OH- 进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙
齿就会受到腐蚀，其原因是 已知Ca5(PO4)3F（固）的溶解度比上面的矿化产物更小，质地更坚固。主动脉用离子方程式
表示，当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因：
根据以上原理，请你提出一种其它促进矿化的方法：
7．H++OH-=H2O，使平衡向脱矿方向移动 5Ca2++3PO+F-=Ca5（PO4）3F↓
加Ca2+（或加PO等）
高考真题
1．（10分）（08年江苏化学·15）金矿开采、冶炼和电镀工业会产生大量含氰化合物的污水，其中含氰化合物以HCN、CN -和金属离子的配离子M(CN)nm-的形式存在于水中。测定污水中含氰化合物含量的实验步骤如下：
①水样预处理：水样中加入磷酸和EDTA，在pH＜2的条件下加热蒸馏，蒸出所有的HCN，并用NaOH溶液吸收。
②滴定：将吸收液调节至pH＞11，以试银灵作指示剂，用AgNO3标准溶 液滴定
Ag++2CN - == [Ag(CN)2] -
终点时，溶液由黄色变成橙红色。
根据以上知识回答下列问题：
（1）水样预处理的目的是 。
（2）水样预处理的装置如右图，细导管插入吸收液中是为了
。
（3）蒸馏瓶比吸收液面要高出很多，其目的是 。
（4）如果用盐酸代替磷酸进行预处理，实验结果将
（填“偏高”、“无影响”或“偏低”）。
（5）准确移取某工厂污水100 mL，经处理后用浓度为0.01000 mol·L-1的硝酸银标准溶液滴定，终点时消耗了21.00 mL。此水样中含氰化合物的含量为 mg·L-1的（以计，计算结果保留一位小数）。
2．（10分）（08年江苏化学·17）工业上制备BaCl2的工艺流程图如下：
某研究小组在实验室用重晶石（主要成分BaSO4）对工业过程进行模拟实验。查表得
BaSO4(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s) △H1 = 571.2 kJ·mol-1 ①
BaSO4(s) + 2C(s)2CO2(g) + BaS(s) △H2= 226.2 kJ·mol-1 ②
（1）气体用过量NaOH溶液吸收,得到硫化钠。Na2S水解的离子方程式为 。
（2）向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，= 。
[Ksp(AgBr)=5.4×10-13，Ksp(AgCl)=2.0×10-10]
（3）反应C(s) + CO2(g)2CO(g)的△H= kJ·mol-1。
（4）实际生产中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，其目的是
， 。
知能训练
一．选择题
1.为了除去MgCl2酸性溶性中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后再加入适量盐酸.这种试剂是 （ ）
A.NH3·H2O B.NaOH C.Na2CO3 D.MgCO3
2.某溶液中含三种离子，加入过量氨水有沉淀生成 ，过滤后滤液中加过量盐酸，又有沉淀生成，再过滤，滤液中加入过量Na2CO3溶液，仍有沉淀生成，原溶液中含有的离子可能是 （ ）
A．Ag+、Fe2+、Ca2+ B． Al3+、Mg2+、Ba2+
C． Ca2+、Fe2+、Ba2+ D．Ag+、Mg2+、Ba2+
3.把a g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量NaOH溶液。过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红棕色粉末的质量仍为a g，则原合金中铁的质量分数为 （ ）
A.70% B.52.4% C.47.6% D.30%
4. BaSO4水液用于肠胃系统放射照片的拍摄。在3L BaSO4（Ksp=7.110-10）饱和溶液中，溶解的Ba2+离子的质量是 （ ）
A、5.0 mg B、3.7 mg C、3.0 mg D、11.0 mg
5.为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作:①过滤,②加过量NaOH溶液,③加适量盐酸,④加过量Na2CO3溶液，⑤加过量BaCl2溶液.正确的操作顺序 （ ）
A.①④②⑤③ B.④①②⑤③
C.②⑤④①③ D.⑤②④①③
6.已知CuSO4溶液分别与Na2CO3溶液、Na2S溶液的反应情况如下：
(1) CuSO4 +Na2CO3 主要：Cu2+ + CO32─ + H2O == Cu(OH)2↓+ CO2↑
次要：Cu2+ + CO32─== CuCO3↓
(2) CuSO4 +Na2S 主要：Cu2+ + S2─== CuS↓
次要：Cu2+ + S2─+ 2H2O == Cu(OH)2↓+ H2S↑
下列几种物质的溶解度大小的比较中，正确的是 ( )
A、CuS Cu(OH)2>CuCO3
C、Cu(OH)2>CuCO3>CuS D、Cu(OH)27.已知在pH为4～5的环境中，Cu2＋、Fe2＋几乎不水解，而Fe3＋几乎完全水解。工业上制CuCl2是将浓盐酸用蒸气加热到80℃左右，再慢慢加入粗氧化铜（含少量杂质FeO），充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中的杂质离子，下述方法中可行的是 ( )
A 加入纯Cu将Fe2＋还原为Fe
B 向溶液中通入H2S使Fe2＋沉淀
C 向溶液中通入Cl2，再通入NH3，调节pH值为4～5
D 向溶液中通入Cl2，再加入纯净的CuO粉末调节pH值为4～5
二．填空题
8.已知：AgCl+Br－＝AgBr↓+Cl－，2AgI+S2－=Ag2S↓+2I－，AgBr+I－=AgI↓+Br－.由以上实验事实可知4种难溶银盐溶解度减小的顺序是 。
9. A、B、C和D分别是NaNO3、NaOH、HNO3和Ba(NO3)2四种溶液中的一种.现利用另一种溶液X,用如下图所示的方法,即可将它们一一确定.试确定A、B、C、D、X各代表何种溶液.
A: B: C: D: X:
10. 硫酸银的溶解度较小,25℃时,每100g水仅溶解0.836g。
(1)25℃时,在烧杯中放入6.24g硫酸银固体,加200g水,经充分溶解后,所得饱和溶液的体积为200mL。计算溶液中的Ag+物质的量浓度.
(2)若在上述烧杯中加入50mL0.0268mol/LBaCl2溶液,充分搅拌,溶液中Ag+的物质的量浓度是多少
(3)在(1)题烧杯中需加入多少升0.0268mol/LBaCl2溶液,才能使原溶液中Ag+浓度降低至0.0200mol/L
11.（A）我国化学家侯德榜（右图）改进国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：
⑴ 上述生产纯碱的方法称_________________，副产品的一种用途为_________________。
⑵ 沉淀池中发生的化学反应方程式是 _______________________________________。
⑶ 写出上述流程中X物质的分子式_______________________。
⑷ 使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了__________（填上述流程中的编号）的循环，从沉淀池中取出沉淀的操作是____________________。
⑸ 为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加_____________。
⑹ 向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品。通氨气的作用有_____________。
（a） 增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析出
（b） 使NaHCO3更多地析出
（c） 使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度
12. 向50mL0.018mol/L的AgNO3溶液中加入50mL0.02mol/L的盐酸，生成了沉淀。如果溶液中c(Ag+)和c(Cl-)的乘积是一个常数，c(Ag+)·c(Cl-)=1.0×10—10，当溶液中c(Ag+)·c(Cl-)>常数，则有沉淀产生，反之沉淀溶解，求
（1）沉淀生成后溶液中c(Ag+)是多少？
（2）如果向沉淀生成后的溶液中再加入50mL0.001mol/L的盐酸，是否产生沉淀，为什么？
13.酸、碱指示剂本身就是弱酸或弱碱，滴定操作时，弱酸（碱）首先和被滴定的碱（酸）反应，而后过量酸（碱）和指示剂作用变色，显然指示剂的酸碱性较弱，如果指示剂的酸碱性和被滴定的酸碱强度相当，则滴定操作无法进行或误差较大。
沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂，滴定剂和被滴定物的生成物的溶解度比滴定剂和指示剂生成物的溶解度 （填大、小、相同），否则不能用这种指示剂。
如用 AgNO3 溶液滴定溶液中的 Cl-- 的含量时常用 CrO42- 为指示剂，这是因为 AgCl 比 Ag2CrO4 更 溶的缘故，其实难溶性银盐较多，如下表：
AgCl AgBr AgCN Ag2CrO4 AgSCN AgF
颜色 白 浅黄 白 砖红 白 白
溶解度mol/L 1.34×10-6 7.1×10-7 1.1×10-8 1.0×10-6 1.6×10-3
若用 AgNO3 去滴定 NaSCN 溶液，可选用为滴定的指示剂的物质为
A. NaCl B. BaBr2 C. NaSCN D. Na2CrO4 E. NaF
刚好达到滴定终点时，发生的离子反应方程式为
14.向少量Mg(OH)2悬浊液中加入适量的饱和氯化铵溶液，结果固体完全溶解。
甲同学的解释是：Mg(OH)2（固）Mg2+＋2OH－ ①
NH4+＋H2ONH3·H2O＋H+ ②
H+＋OH－＝H2O ③
由于③的发生，使平衡①右移，沉淀溶解。
乙同学的解释是：Mg(OH)2（固）Mg2+＋2OH－ ①
NH4ClNH4+＋Cl－ ②
NH4+＋OH－＝NH3·H2O ③
由于③的发生，使平衡①右移，沉淀溶解。
已知在一定温度下，稀醋酸和稀氨水的电离度相等。
请你用一种试剂，设计一个实验，验证甲或乙的观点的正确性：
Ⅰ、实验步骤： ；
Ⅱ、实验结论： ；
15. (1)向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性,请写出发生反应的离子方程式:
(2)在以上中性溶液中,继续滴加Ba(OH)2溶液,请写出此步反应的离子方程式：
16.甲、乙、丙、丁和戊五种溶液，分别由NH4+、Na+、Al3+、Ag+、Ba2+和Cl-、Br-、NO3-、SO42-、CO32-中的一种组成（离子不重复出现）。其中甲、丙、戊3种溶液呈酸性，乙溶液呈碱性，甲和乙反应可生成白色沉淀和气体，丁可分别与甲乙丙反应生成白色沉淀。根据以上事实推断甲、乙、丙、丁、戊是什么物质？
17.已知氢氧化镁可溶解于氯化铵溶液之中，请利用盐类水解以及沉淀溶解平衡的有关知识解释原因。
18.已知将溶液的pH调节到3～4可以除去氯化镁溶液中混有的少量铁离子，请思考下列试剂能否用来调节溶液的pH，并说明理由。
　 （1）氧化镁
　　（2）氢氧化钠溶液
　　（3）碳酸钠
（4）碳酸镁
19.已知BaSO4的溶解度为0.000242g/100g（25℃）求BaSO4的溶度积常数。
20.在25℃时，AgCl在水中的溶解度为1.25×10-5 mol． L-1，求在0.0100 mol．L-1的NaCl溶液中AgCl的溶解度。（溶解度均用物质的量浓度来表示）
21.如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 mol． L-1求：
（1）什么沉淀也不生成的最大pH为多少？（Ksp（Fe（OH）3）=4×10-38，Ksp（Mg（OH）2）=1.8×10-11）
（2）Fe（OH）3完全沉淀时的pH为多少？
（3）Fe3+和Mg2+有无分离的可能？
22.在1L含0.001 mol．L-1 SO42-离子的溶液中，注入0.1 mol．L-1 BaCl2，能否使SO42-沉淀完全？（BaSO4 Ksp=1.08×10-10，c(SO42-)<10-5mol/L,沉淀完全）
23.将8.8克FeS固体置于200mL 2.0mol/L的盐酸中,以制备H2S气体。反应完全后,若溶液中H2S的浓度为0.10mol/L,假定溶液体积不变,试计算:
(1)收集到的H2S气体的体积(标准状况)。
(2)溶液中Fe2+和H+的物质量浓度。
24.难溶化合物的饱和溶液存在着溶解平衡，例如：AgCl(s) Ag++Cl—,Ag2CrO4(s) 2Ag++CrO42—,在一定温度下，难溶化合物饱和溶液离子浓度的乘积为一常数，这个常数用Ksp表示。
已知：Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)=1.8×10-10 Ksp(Ag2CrO4)= c(Ag+)2c(Cl-)=1.9×10-12
现有0.001mol/LAgNO3溶液滴定0.001mol/LKCl和0.001mol/L的K2CrO4的混和溶液，试通过计算回答：
(1)Cl-和CrO42-中哪种先沉淀
(2)当CrO42-以Ag2CrO4形式沉淀时，溶液中的Cl-离子浓度是多少 CrO42-与Cl-能否达到有效的分离 (设当一种离子开始沉淀时，另一种离子浓度小于10-5mol/L时，则认为可以达到有效分离)
25.与c(H+)c(OH-)＝K＝1.0×10－12类似，FeS饱和溶液中c(Fe2+)c(S2－)=Ksp，已知某温度下
Ksp＝6.25×10－18。
（1）饱和FeS溶液的物质的量浓度为_____________ _；
（2）又知H2S饱和溶液中，c(H+)2c(S2-)＝K＝1.0×10－22，现将适量FeS投 入其饱和溶液中，要使溶液里c(Fe2+)达到1mol/L，则应将溶液的pH值调节为________。
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弘扬中学高三一轮复习学案 化学
基本理论
第17讲 化学能与电能的转化----原电池
第1课时
【考纲要求】
1．了解原电池工作原理及构成条件，能正确判断电极名称、电子流向、电流方向。会正确书写电极反应式及总反应方程式。
2．根据电极反应方程式，正确判断电解质溶液中离子的迁移方向和溶液的PH值变化。
3．了解常见化学电源的工作原理，了解新型化学电源
4．根据电极反应，理解原电池工作时基本定量关系。
【重点难点】：原电池工作原理及构成条件
知识梳理
一． 原电池
1．工作原理：
2．基本组成：
3．构成条件：
4．原电池正负极的判断方法：
原电池有两个电极，一个是正极，一个是负极。判断正极和负极的方法是：
①
②
③
④
⑤
5．电极反应式和总反应式的书写：
例。 已知下列原电池的总反应式，请写出其电极反应式，并归纳如何根据原电池的总反应式正确书写电极反应式。
① Zn＋CuSO4＝ZnSO4＋Cu
② 2Zn＋4NH4Cl＋4MnO2＝[Zn(NH3)4]Cl2＋ZnCl2＋2Mn2O3＋2H2O
③ CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O
【归纳】根据总反应式书写电极反应式的基本思路：
负极：还原剂 氧化产物（要不要介质参与？）
正极：氧化剂 还原产物（要不要介质参与？）
分享：
(1) 若总反应式中没有H＋参加反应，则若一极消耗H＋，另一极必定生成H＋。
(2) 若总反应式中没有OH－参加反应，则若一极消耗OH－，另一极必定生成OH－。
(3) 氢氧不够，水来凑。
6．PH值变化：
二．常见化学电源
（1）一次电池：一次电池的活性物质消耗到一定程度，就不能使用了。
如普通的锌锰电池：
碱性锌锰电池：
（2）二次电池：二次电池又称充电电池或蓄电池，放电后可以再充电使活性物质获得再生。这类电池可以多次重复使用。
如铅蓄电池：
（3）燃料电池
燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的化学电池。它与一般化学电池不同，一般化学电池的活性物质储存在电池内部，故而限制了电池的容量，而燃料电池的电极本身不包含活性物质，它工作时，燃料和氧化剂连续不断地由外部供给，在电极上不断地进行电极反应，生成物不断地被排除，于是电池就连续不断地提供电能。
如氢氧燃料电池：
a.电解质溶液为硫酸时：负极 ；正极
b.电解质溶液为强碱时：负极 ；正极
c.电解质溶液为水时： 负极 ；正极
如乙醇燃料碱性电池：负极 ；正极
小结：一次电池、二次电池、燃料电池的优缺点:
疑难点拨
1．原电池中的电极不一定都是金属材料，也可以是碳棒、金属氧化物、惰性电极。
2．原电池中的内外电路分析：
外电路：电子由负极流向正极，负极极板因此而带正电荷，正极极板由于得到了带负电的电子显负电性。
内电路：阳离子向正极作定向移动，阴离子向负极作定向移动。
3．解析各种实用原电池，其思路是一般先分析电池中有关元素的化合价的变化确定电池的正负极，然后根据原电池或电解池的原理判断题目所提供的有关问题。
典例剖析
例1 熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视。可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在6500℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：(1999年理综)
阳极反应式： 阴极反应式：O2+2CO2+4e=2CO32-
总电池反应式：
思路分析：燃料电池是能源的发展方向之一，发达国家正在研究燃料电池代替汽油驱动汽车。本题取材新颖，并按我国工业上的习惯将电池的负极称为“阴极”，正极称为“阳极”，有一定的干扰作用，死记硬背的学生会与电解池混淆而出错。依电子守恒，阳极发生氧化反应：CO-2e-—CO2，由电荷守恒，右边添CO32-，CO+CO32--2e-—CO2，再配平得：CO+CO32--2e-=2CO2。两种极反应相加得电池总反应为：2CO+O2=2CO2。
答案：2CO+2CO32-=4CO2+4e- 2CO+O2=2CO2
方法要领：电极反应式和化学方程式的书写：
一．由化学方程式书写电极反应式：①找出发生氧化反应和还原反应的物质，确定正负极产物；②利用电荷守恒分别写出电极反应式；③验证：两电极反应式相加所得式子和原化学方程式相同，则书写正确。如写出一电极反应式，而另一电极难写，可将化学方程式减去已写出的电极反应式。
二．由原电池的装置书写电极反应式：据电极材料与电解质溶液或反应现象，先确定正负极，再写电极反应式。
三．由电极反应式或原电池装置写化学方程式：①两极反应式相加即得化学方程式；②由原电池的电极材料及电解液成份，确定氧化剂、还原剂及氧化还原产物，初步写出化学方程式再配平。
高考真题
．（08年宁夏理综·10）一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是
A．CH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2e-
B．O2(g)+4H＋(aq)+4e－=2H2O(1)
C．CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H＋(aq)+6e－
D．O2(g)+2H2O(1)+4e－=4OH－
2．（08年广东理基·20）电池是人类生产和生活中重要的能量来源。各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是
A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细
B．氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能
C．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化
D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
3．（12分）（08年山东理综·29）北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（C3H6）。
（1）丙烷脱氢可得丙烯。
已知：C3H8(g)=CH4(g)＋HCCH(g)＋H2(g) △H1=156.6 kJ·mol－1
CH3CHCH2(g)=CH4(g)＋HCCH(g ) △H2=32.4 kJ·mol－1
则相同条件下，反应C3H8(g)=CH3CHCH2(g)＋H2(g) 的△H= kJ·mol－1。
（2）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为 ；放电时CO32－移向电池的 （填“正”或“负”）极。
（3）碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH=5.60，c(H2CO3)=1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCO3－＋H＋的平衡常数K1= 。（已知10-5.60=2.5×10-6）
（4）常温下，0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中c(H2CO3) c(CO32－)（填“＞”、“=”或“＜”），原因是 （用离子方程式和必要的文字说明）。
4.(2000年理综，26)熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用LiCO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气体为阴极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：
阳极反应式：2CO＋2CO4CO2＋4e－
阴极反应式： ，总电池反应式： 。
知能训练
1、 选择题
1．下列各组金属和溶液，能组成原电池的是
A Cu、Cu、稀硫酸 B Zn、Cu、稀硫酸
C Cu、Zn、酒精 D Zn、Cu、CuSO4溶液
2．一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+══Zn2++Cu，该反应的原电池的组成正确的是
（A） （B） （C） （D）
正极 Zn Ag Cu Cu
负极 Cu Cu Zn Zn
电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 FeCl2
3．由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH怎样变化 （ ）
A 不变 B 先变小后变大
C 逐渐变大 D 逐渐变小
4．将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中，并经过一段时间后，下列各叙述正确的是
A 负极有Cl2逸出，正极有H2逸出
B 负极附近Cl的浓度减小
C 正极附近Cl的浓度逐渐增大
D 溶液中Cl的浓度基本不变
5．关于如图所示装置的叙述，正确的是 （ ）
A 铜是阳极，铜片上有气泡产生
B 铜片质量逐渐减少
C 电流从锌片经导线流向铜片
D 氢离子在铜片表面被还原
6．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为： Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s) ，下列说法错误的是 （ ）
A 电池工作时，锌失去电子
B 电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq)
C 电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D 外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减小6.5 g
7．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：
3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
下列叙述不正确的是 （ ）
A 放电时负极反应为：Zn－2e－+2OH－====Zn(OH)2
B 充电时阳极反应为：Fe(OH)3－3e－+5OH－====FeO42－+4H2O
C 放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化
D 放电时正极附近溶液的碱性增强
8．锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为
负极反应：C6Li－xe- C6Li1-x+x Li+ （C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）
正极反应：Li1-xMO2+xLi++xe- LiMO2 （LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物）
下列有关说法正确的是 ( )
A 锂离子电池充电时电池反应为C6Li+Li1-xMO2 LiMO2+C6Li1-x
B 电池反应中，锂、锌、银、铅各失去1 mol电子，金属锂所消耗的质量小
C 锂离子电池放电时电池内部Li+向负极移动
D 锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1-x+x Li++x e- C6Li
9．如图所示的装置，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬吊在盛水的烧 杯中，使之平衡。小心地向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是
A 铁圈和银圈左右摇摆不定
B 保持平衡状况
C 铁圈向下倾斜
D 银圈向下倾斜
10．将等质量的两份锌粉a、b，分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加少量CuSO4溶液，下列各图中产生H2的体积v(L)与时间t(min)的关系如图，其中正确的是 ( )
二．填空题
11．根据右图所示的装置，回答下列问题：
（1） 铁片与铜片不用导线连接，现象是 ，
反应的化学方程式为 。
（2） 用导线把金属片连接起来，现象是 ，
电极反应式为：负极 ，正极 ，
反应的化学方程式为 。
12．（1）将两铂片插入KOH溶液中作为电极，在两极区分别通入甲烷(或氢气、一氧化碳等可燃性气体)和氧气构成燃料电池，则通入甲烷气体的极是原电池的 ，该极的电极反应是 ，电池工作时的总反应的离子方程式是 。
（2）熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气体为正极助燃气，制得650℃下工作的燃料电池，完成下列反应式：正极： ，
负极：2CO＋2CO32-==4CO2＋4e－。总反应： 。
（3）铅蓄电池（原电池）工作时，总反应为：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O由此可以判断。
A 原电池的电极材料：① 正极 ；② 负极 。
B 电极反应式：正极PbO2+4H++SO42-+2e-==PbSO4+2H2O，
负极电极反应式为 。
C 工作后，蓄电池里电解质溶液的pH（填“变大”“变小”或“不变”） 。
理由是 。
13．如右图所示组成一种原电池，试回答下列问题（灯泡功率合适）。
（1）电解质溶液为稀硫酸时，灯泡 （填“亮”或“不亮”，填“亮”做a题，填“不亮”做b题）。
a．若灯泡亮，则Mg电极上发生的反应为 ；
Al电极上发生的反应为 。
b．若灯泡不亮，其理由为 。
（2）电解质溶液为NaOH溶液时，灯泡 （填“亮”或“不亮”，填“亮”做a题，填“不亮”做b题）。
a．若灯泡亮，则Mg电极上发生的反应为 ；
Al电极上发生的反应为 。
b．若灯泡不亮，其理由为 。
基本理论
第17讲 化学能与电能的转化----原电池
第2课时
【考纲要求】
1．了解化学腐蚀和电化学腐蚀的涵义。理解电化学腐蚀能发生的条件及原因
2．认识钢铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀的条件和原理，会书写电极反应式及总反应方程式。
3．了解金属腐蚀带来的危害，了解常见的防止金属腐蚀的方法和原理。
4. 了解原电池原理的重要应用。
【重点难点】：
钢铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀的条件和原理，常见的防止金属腐蚀的方法和原理
知识梳理
一．金属的腐蚀与防护
1．金属的腐蚀
（1）定义
（2）实质
（3） 类型：化学腐蚀和电化学腐蚀
①化学腐蚀：
②电化学腐蚀（以钢铁为例）
列表比较化学腐蚀和电化学腐蚀
化学腐蚀 电化学腐蚀
定义
吸氧腐蚀（主要） 析氢腐蚀
条件 金属与非电解质直接接触 水膜中溶有O2,呈极弱酸性或中性 水膜酸性较强
本质 金属被氧化而腐蚀 较活泼金属被氧化而腐蚀
现象 无电流产生 有微弱电流产生
反应式 负极：
正极： 正极：
联系
分享：化学腐蚀不普遍，绝大多数金属腐蚀属电化学腐蚀。由于金属表面一般不会遇到酸性较强的溶液，故吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要类型。
2．金属的防护
（1）金属防护的基本思路：防止金属与化学物质直接接触，防止形成原电池。
（2）防护方法：
①改变金属内部结构:
例如:
②覆盖保护层:
例如：
③电化学保护法：
多采用牺牲阳极保护法，如在船只的螺旋桨附近的船体上镶嵌活泼金属锌块，
另外可采用与电源负极相连接的保护方法，例如大型水坝船闸的保护就是让铁闸门和电源负极相连。
疑难点拨
原电池原理常见的应用 （各举一实例 ）
（1）制作化学电源
（2）判断金属活动性强弱
小结：金属腐蚀的快慢规律：
（3）加快某些化学反应速率
（4）揭示钢铁腐蚀的原因，预防金属防腐
典例剖析
例1 以下现象与电化学腐蚀无关的是（1998年上海高考题）
A.黄铜（铜锌合金）制做的铜锣不易产生铜绿 B.生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈
C.铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈 D.银质奖牌久置后表面变暗
思路分析：A中的Cu与Zn、B中的Fe与碳（C）、C中的Fe与Cu，它们中的两种物质与空气水膜中形成原电池，其中较活泼的Zn、Fe、Fe作负极而被腐蚀，A中Cu不生成铜绿，B、C中铁生锈。D中Ag长期在空气中与硫化氢反应生成了少量Ag2S，而呈黑色。
例2.(1994年上海，14)下列叙述正确的是
①锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率。②镀层破损后，白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀。③电镀时应把镀件置于电解槽的阴极。④冶炼铝时，把氧化铝加入液态冰晶石中成为熔融体后电解⑤钢铁表面常易腐蚀生成Fe2O3·nH2O
A.①②③④⑤ B.①③④⑤
C.①③⑤ D.②④
解析：①正确。因Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋，Cu与Zn构成无数微小的原电池加速Zn的溶解。②错误。因白铁镀层破损后，锌作负极溶解，铁被保护；而马口铁镀层破损后，铁作负极溶解而锡被保护，所以当镀层破损后马口铁比白铁更易腐蚀。③正确。明确电镀是电解原理的应用。④正确。属于记忆知识内容。⑤正确。因钢铁腐蚀主要是电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，而吸氧腐蚀最终产物是Fe2O3·nH2O。
答案：B
高考真题
1.(2003年春，9)家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是
A.4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3↓
B.2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2↓
C.2H2O＋O2＋4e－===4OH－
D.Fe－3e－===Fe3＋
2．（08年广东化学·5）用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是
①在外电路中，电流由铜电极流向银电极 ②正极反应为：Ag++e-=Ag
③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A．①② B．②③ C．②④ D．③④
15.(1997年全国，5)钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是
A.2H＋＋2e－===H2 B.Fe2＋＋2e－===Fe
C.2H2O＋O2＋4e－===4OH－ D.Fe3＋＋e－===Fe2＋
3．（11分）（08年海南化学·29）如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验：
序号 内容 实验现象
1 常温下将铁丝放在干燥空气中一个月 干燥的铁丝表面依然光亮
2 常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时 铁丝表面依然光亮
3 常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月 铁丝表面已变得灰暗
4 将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时 铁丝表面略显灰暗
5 将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时 铁丝表面已变得灰暗
6 将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时 铁丝表面灰暗程度比实验5严重
回答以下问题：
（1）上述实验中发生了电化学腐蚀的是（填实验序号） ；在电化学腐蚀中，负极反应是 ；正极反应是 。
（2）由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素是 。
（3）为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是 （答两种方法）。
知能训练
一． 选择题
1．随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被逐步提到议事日程，其首要原因是（ ）
A 利用电池外壳的金属材料
B 防止电池中苯、镉和铅等重金属离子对土壤和水源造成污染
C 不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品
D 回收其中的石墨电极
2．有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线联结起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀。将A、D分别投入等物质的量浓度盐酸中，D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化，如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是 （ ）
A A>B>C>D B D>A>B>C C C>A>B>D D B>C>A>D
3．电子表或电子计算器中的电源常用微型银锌原电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，放电时锌极上的电极反应是：Zn+2OH--2e-＝Zn(OH)2；氧化银电极上的反应式为：Ag2O+H2O+2e-＝2Ag+2OH-。总反应式为：Ag2O+H2O+Zn＝Zn(OH)2+2Ag。下列说法正确的是 （ ）
A 锌是负极，氧化银是正极
B 锌发生还原反应，氧化银发生氧化反应
C 溶液中OH-向正极移动，K+、H+向负极移动
D 随着电极反应的不断进行，电解质溶液的pH基本保持不变
4．关于金属腐蚀的如下各叙述中，正确的是 （ ）
A．金属被腐蚀的本质是：M + nH2O = M(OH)n + n／2 H2
B．马口铁镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化
C．金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀
D．常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀
5．一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极上通乙烷和氧气，其电极反应式为：C2H6+18OH--14e-=2CO32-+12H2O, 2H2O+O2+4e-=4OH-，有关此电池的推断正确的是 （ ）
A 电池工作过程中，溶液的pH值逐渐减小
B 正极与负极上参加反应的气体的物质的量之比为2 ：7
C 通乙烷的电极为正极
D 正极发生氧化反应
6．右图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述
不 正确的是 ( )
A a电极是负极
B b电极的电极反应为：4OH-－4e-＝2H2O ＋O2↑
C 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
7．电瓶车所用电池一般为铅蓄电池，这是一种典型的可充电电池，电池总反应式为：
则下列说法正确的是
A 放电时：负极板上发生了还原反应
B 放电时：正极反应是
C 充电时：铅蓄电池的负极应与充电器电源的正极相连
D 充电时阳极反应是
8．以下现象与电化腐蚀无关是 （ ）
A 黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿
B 生铁比软铁心（几乎是纯铁）容易生锈
C 铁质器件附有铜质配件，在接触处易生锈
D 银质奖章长期放置后在其奖章的表面变暗
9．固体氧化物燃料电池(SOFC)以固体氧化物作为电解质。其工作原理如右图所示：
下列关于固体燃料电池的有关说法正确的是
A 电极b为电池负极，电极反应式为O2＋4e－＝4O2－
B 固体氧化物的作用是让电子在电池内通过
C 若H2作为燃料气，则接触面上发生的反应为H2＋2OH－－4e－＝2H＋＋H2O
D 若C2H4作为燃料气，则接触面上发生的反应为C2H4＋6O2－－12e－＝2CO2＋2H2O
10．将氢气、甲烷、乙醇等物质在氧气中燃烧时的化学能直接转化为电能的装置叫燃料电 池。燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。此种电池能量利用率可高达80%（一般柴油发电机只有40%左右），产物污染也少。下列有关燃料电池的说法不正确的是
A 上述燃料电池的正极反应材料是氢气、甲烷、乙醇等物质
B 氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原因之一是该电池的产物为水，经过处理后可供宇航员使用
C 乙醇燃料电池的电解质常用KOH，该电池的负极反应为：C2H5OH-12e－＝2CO2↑+3H2O
D 甲烷燃料电池中每消耗1 mol CH4，理论上转移的电子有8 mol
11．如右图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的NaCl饱和溶液，C（Ⅰ）、C(Ⅱ)为多孔石墨电极。接通S后，C (Ⅱ)附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成。下列说法正确的是
A C（Ⅰ）的电极名称是阴极
B C(Ⅱ)的电极反应式是2Cl--2e-=Cl2↑
C 电子从电源的负极沿导线流向C(Ⅱ)
D 电解过程中，C（Ⅰ）、C(Ⅱ)两极产生的气体质量相等
二．填空题
12．一个完整的氧化还原反应方程式可以拆开，写成两个“半反应式”，一个是“氧化反应”式，一个是“还原反应”式。如2Fe3++Cu══2Fe2++Cu2+的拆写结果是：氧化反应为Cu―2e―══Cu2+；还原反应为2Fe3++2e―══2Fe2+。
（1）请据此将反应3NO2+H2O══2H++2NO3―+NO拆写成两个“半反应式”：
氧化反应 ；还原反应 。
（2）已知某一反应的半反应式为CH4 + 10OH― ―8e― ══ CO32― + 7H2O，
2H2O + O2 + 4e― ══ 4OH―。请写出总反应式：
电极b
电极a
外电路
固体氧化物
接触面→
燃料气→
空气或氧气→
↓
电极b排放气
↑
剩余燃料气
放电
充电
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弘扬中学高三一轮复习学案 化学
基本理论
第21讲 溶液中离子浓度的比较 水解
【考纲要求】
1、理解电解质的电离平衡概念以及电离度的概念。
2、理解水的电离、盐类水解的原理。了解盐溶液的酸碱性。
3、认识以下几种常见题型：
单一溶液中离子浓度的大小比较
混合溶液中离子浓度的大小比较
同浓度不同种溶液中同种离子浓度的大小比较
【重点难点】：盐类水解的原理，单一溶液中离子浓度的大小比较，混合溶液中离子浓度的大小比较
知识梳理
1、电解质的电离
　　电解质溶解于水或受热熔化时，离解成能自由移动的离子的过程叫做电离。
强电解质如NaCl、HCl、NaOH等在水溶液中是完全电离的，在溶液中不存在电解质分子。弱电解质在水溶液中是少部分发生电离的。２５℃0.1mol/L的如CH3COOH溶液中，CH3COOH的电离度只有1.32％，溶液中存在较大量的H2O和CH3COOH分子，少量的H+、CH3COO-和极少量的OH-离子。多元弱酸如H2CO3还要考虑分步电离：
H2CO3 H+＋HCO3-；HCO3- H+＋CO32-。
２、水的电离
　　水是一种极弱的电解质，它能微弱地电离，生成H3O+和OH-，H2O H+＋OH-。在２５℃（常温）时，纯水中[H+]＝[OH-]＝1×10-7mol/L。
　　在一定温度下，[H+]与[OH-]的乘积是一个常数：水的离子积Kw＝[H+]·[OH-]，在２５℃时，Kw＝1×10-14。
　　在纯水中加入酸或碱，抑制了水的电离，使水的电离度变小，水电离出的[H+]水和[OH-]水均小于10-7mol/L。在纯水中加入弱酸强碱盐、弱碱强酸盐，促进了水的电离，使水的电离度变大，水电离出的[H+]水或[OH-]均大于10-7mol/L。
３、盐类水解
　　在溶液中盐的离子跟水所电离出的H+或OH-生成弱电解质的反应，叫做盐类的水解。
　　强酸弱碱盐如NH4Cl、Al2(SO4)3等水解后溶液呈酸性；强碱弱酸盐如CH3COONa、Na2CO3等水解后溶液呈碱性。多元弱酸盐还要考虑分步水解，如CO32-＋H2OHCO3-＋OH-、HCO3-＋H2OH2CO3＋OH-。
４、电解质溶液中的守恒关系
　　电荷守恒：电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。如NaHCO3溶液中：n(Na+)＋n(H+)＝n(HCO3-)＋2n(CO32-)＋n(OH-)推出：[Na+]＋[H+]＝[HCO3-]＋2[CO32-]＋[OH-]
物料守恒：电解质溶液中由于电离或水解因素，离子会发生变化变成其它离子或分子等，但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。如NaHCO3溶液中n(Na+)：n(c)＝1：1，推出：c(Na+)＝c(HCO3-)＋c(CO32-)＋c(H2CO3)
质子守恒：电解质溶液中分子或离子得到或失去质子（H+）的物质的量应相等。例如在NH4HCO3溶液中H3O+、H2CO3为得到质子后的产物；NH3、OH-、CO32-为失去质子后的产物，故有以下关系：c(H3O+)+c(H2CO3)=c(NH3)+c(OH-)+c(CO32-)。
疑难点拨
（一）.何时需考虑盐类水解：盐类水解知识是高中化学电解质溶液中的重点及难点之一，也是高考的考点，现对这方面的知识加以归纳总结如下。
1.利用水解法制取某些胶体时需考虑盐类水解。（写出在加热条件下的离子方程式）
氢氧化铁胶体的制备：
氢氧化铝胶体的制备：
原硅酸胶体的制备：
2.配制某些盐溶液时需考虑盐类水解。如配制含Al3+、Fe3+、Cu2+、Sn4+等的盐溶液时，为防止其阳离子水解，须先将盐加入相应的酸中，再加蒸馏水稀释到所需浓度。配可溶性金属硫化物、可溶性碳酸盐、醋酸盐等溶液时，为抑制其阴离子的水解，先将盐加入相应碱中，再加蒸馏水稀释到所需浓度。
3.蒸干灼烧某些盐溶液确定其固体产物时需考虑盐类水解。如蒸干灼烧 溶液后，最终所得固体为，并非为。同理蒸干灼烧溶液时，所得固体应为，具体讲蒸干、灼烧盐溶液时主要有以下几种情况：<1>不挥发性酸的盐（如Al2(SO4)3）溶液蒸干便得到原溶质。<2>挥发性酸的高价盐（如等）溶液蒸干得相应金属氧化物。<3>还原性盐（如）溶液蒸干分别得到与Fe2(SO4)3。<4>氧化性盐（如）溶液蒸干便得NaCl。
4.中和滴定有关判断中需要考虑盐类水解。如判断滴定终点时，溶液的pH和指示剂的选择上需考虑盐类水解。中和滴定到pH=7时，酸碱的物质的量或体积关系上需考虑盐类水解。
5.在判断一些能水解的盐溶液中离子种类时需考虑盐类水解。
例:物质的量浓度相同的下列溶液中含微粒种类最多是（ ）
A. B. C. D.
6.判断不同弱电解质的相对强弱（如弱酸或弱碱的相对强弱）时需考虑盐类的水解。例:相同物质的量浓度的3种盐溶液NaX、NaY、NaZ，pH值分别为9、8、7，则对应的3种酸HX、HY、HZ的酸性由强到弱顺序为__________。
7.判断溶液中某些离子间能否共存时需考虑盐类的水解。如、，等因发生双水解而离子间不能共存。
8.同物质的量浓度的各种盐溶液比较pH值时，需考虑盐类的水解，如的溶液，其盐溶液的pH值由大到小的顺序为。
9.某些化学肥料混合使用时需考虑盐类的水解。如草木灰与铵态氮肥不能混合施用，其原因就是草木灰中会水解，，而铵态氮肥中会与，使肥效降低或消失。
10.判断某些盐溶液的酸碱性时需要考虑盐类的水解。
例4 下列物质的水溶液中滴入石蕊试液变红色的是（ ）
11.某些盐作净水剂时需考虑盐类的水解。如明矾之所以能作净水剂，是因明矾溶于水后电 离出的水解生成胶体，表面积较大，会吸附水中悬浮物而达到净化水的目的。同理含的溶液也可作净水剂。
12.选择一种试剂鉴别一些物质时需考虑盐类的水解。如只用一种试剂鉴别6种无色溶液时，选择了溶液，其中的鉴别就利用了双水解反应：
13.实验室某些盐类试剂贮存时需考虑盐类的水解。如贮存溶液时不能用玻璃塞，是由于溶液水解呈碱性，NaOH会与玻璃中反应等。
14.判断某些盐溶液中离子浓度大小比较时需要考虑盐类的水解。
例:20mL 的HAc溶液与40mL 的NaOH溶液混合，所得溶液中离子浓度大小排序正确的是（ ）
15.分析某些较活泼金属（如Mg）与较易水解的强酸弱碱盐溶液混合时需考虑盐类的水解。 例:将下列每组中的固体放入相应溶液中无气体产生的是（ ）
16.解释某些生活、生产中的应用时需考虑盐类的水解。如<1>炸油条时向面中加入适量明矾和小苏打是利用了的双水解能产生大量的，<2>热碱液洗涤油污效果好；用纯碱溶液洗涤油污，因为油污主要是酯类物质，碱性条件下易水解生成溶于水的醇和羧酸钠，加热Na2CO3水解程度增大，溶液碱性增强所以热的纯碱溶液洗涤效果比冷的好。，<3>泡沫灭火器中的反应，<4>焊接金属，<5>溶液止血等，均是水解知识的应用。
17.评价某些盐对水的电离平衡影响时需考虑盐类的水解。由于弱碱阳离子与弱酸阴离子均会在水中发生水解，所以都能引起水的电离平衡的移动。
例：常温下，要使水的电离平衡正向移动，并使氢离子浓度增大，应加入下列中的（ ）
（二）溶液中微粒浓度大小关系：
1.多元弱酸溶液，根据多步电离分析，如H3PO4的溶液中：
C（ ）＞C（ ）＞C（ ）＞C（ ）
2.多元弱酸正盐根据多元弱酸根的分步水解分析：如Na2CO3溶液中：
C（ ）＞C（ ）＞C（ ）＞C（ ）
3.不同溶液中同一离子浓度的比较，要看溶液中其它离子对其影响的因素。如在相同物质的量的浓度的下列溶液中①NH4Cl ②CH3COONH4 ③NH4HSO4 。
[NH4+]浓度由大到小的顺序是： ＞ ＞ 。
4.混合溶液中各离子浓度的比较，要进行综合分析，如电离因素、水解因素等。如在0.1mol/L的NH4Cl和0.1mol/L氨水的混合溶液中，各离子的浓度的大小顺序为：
C（ ）＞C（ ）＞C（ ）＞C（ ） 在该溶液中，NH3·H2O的电离与NH4+水解互相抑制，NH3·H2O的电离大于NH4+的水解作用是，溶液显碱性，C（ ）＞C（ ），同时C（ ）＞C（ ）。
应用：离子浓度的比较：(分别以H2S、NaHS、Na2S为例)
（1）离子浓度的大小比较：H2S 、
NaHS 、Na2S 。
（2）离子浓度的守恒关系:物料守恒 、
；
电荷守恒： 、 、 ；
氢氧守恒： 、 、 。
(三).验证醋酸是弱电解质的十种实验方案
1.配制某浓度的醋酸溶液，向其中滴入几滴甲基橙试液，再加入少量醋酸钠晶体，振荡。
　　现象：溶液由红色逐渐变为橙色。
　　原理：醋酸是弱电解质，其水溶液中存在着电离平衡：CH3COOH === CH3COO-+H+ 。
2.配制某浓度的醋酸钠溶液，向其中加入几滴酚酞试液。
　　现象:溶液由无色变为浅红色。
　　原理:醋酸钠是强碱弱酸盐，其水溶液中存在着水解平衡：CH3COO-+H2O =CH3COOH+ OH- 。
3.称取一定量的无水醋酸配制0.1mol/L的醋酸溶液，测定该溶液的pH。
　　现象:测出的pH＞1。
　　原理:因为醋酸为弱酸（弱电解质），在水溶液中只有部分电离。
4.在烧杯里加入浓醋酸，接通电源，然后缓缓加入蒸馏水并不断搅拌，观察电流表中电流
强度的变化。
　　现象:电流表中电流强度先逐渐变大，然后逐渐变小。
　　原理:弱电解质浓溶液在稀释时，弱电解质电离程度增大,电离出的离子数目增加其增加的幅度大于稀释的影响，导电性增强（表现为电流表中电流强度增大）； 变成稀溶液后,电离程度虽然增大，稀释的影响大于离子数目增加的影响，导电性又逐渐减弱（表现为电流表中电流强度减小）。
5.配制浓度相同的盐酸和醋酸，取相同体积的酸分别同时加入两个测溶液的导电性的相同
装置中，接通电源。
　　现象:通过电流表的电流强度：盐酸＞醋酸。
　　原理:说明盐酸中离子浓度大，醋酸中离子浓度小，而盐酸是强电解质，因此醋酸是
弱电解质。
6.配制相同浓度的盐酸和醋酸，分别测定两溶液的pH。
　　现 象 盐酸溶液的pH小，醋酸溶液的pH大。
　　原 理 pH与溶液中H+浓度大小有关，H+浓度越大pH越小。盐酸是强电解质，在溶液中完全电离，因此盐酸溶液中：c(H+)= c(HCl)；醋酸是弱电解质，在溶液中只有部分电离，溶液中：c(H+)＜ c(CH3COOH)。由此可见，当两溶液浓度相等时，盐酸溶液中H+浓度大于醋酸溶液中H+浓度，所以盐酸溶液的pH小，醋酸溶液的pH大。
7. 配制浓度相同的盐酸和醋酸溶液，加入纯度、质量都相同的同种锌粉。
　　现 象 两溶液与锌反应产生氢气的速率：盐酸＞醋酸。
　　原 理 相同温度时，锌与酸溶液反应生成氢气的速率与溶液中的H+浓度大小有关，H+浓度越大生成氢气的反应速率越大。因为盐酸是强电解质，醋酸是弱电解质，当溶液浓度相同时，盐酸中H+浓度大于醋酸溶液中H+浓度，所以两溶液与锌反应产生氢气的速率：盐酸大于醋酸。
8.配制pH相同的盐酸和醋酸溶液，取1mL上述盐酸和醋酸分别用蒸馏水稀释相同倍数(如100倍)，再测定稀释后两溶液的pH。
　　现象:盐酸pH变化大，醋酸pH变化小。
　　原理:盐酸是强电解质，在溶液中完全电离，因此稀释后H+的物质的量不变，浓度则变为原来的1/100，pH增大2个单位；对于醋酸，因为存在电离平衡，加水稀释时电离平衡向右移动，虽然使醋酸电离产生的H+的物质的量增大，但由于体积增大了100倍，增大幅度远远大于H+ 的增大幅度，所以在稀释后H+浓度减小，但比原来的1/100要大，故其pH增大值小于2个单位。
9.用已知浓度的盐酸和醋酸溶液分别配制pH=1的两种溶液，取相同体积加入足量的锌，用排水法收集生成的氢气。
　　现 象 两溶液中生成的氢气体积：醋酸＞盐酸。
　　原 理 足量的锌与同类型的酸反应生成氢气的多少，与溶液中含酸的物质的量成正比，酸的物质的量越大生成的氢气越多。由于盐酸是强电解质，在水溶液中完全电离，而醋酸是弱电解质，只有部分电离，当两溶液pH相等（即H+浓度相等）时，醋酸的浓度大于盐酸的浓度；在体积和pH都相等时，醋酸的物质的量大于盐酸的物质的量。因此，等体积等pH的两溶液与足量锌反应是，醋酸生成的氢气多。
10.配制相同pH的盐酸和醋酸溶液，分别取相同体积，用酚酞试液作指示剂，以氢氧化钠溶液为标准溶液进行滴定。
　　现 象 两溶液消耗NaOH标准溶液的体积：醋酸＞盐酸。
　　原 理 酸碱完全中和时，消耗碱的多少与酸溶液中所含酸的物质的量成正比。因为盐酸是强电解质，醋酸是弱电解质，所以在等体积等pH的盐酸和醋酸溶液中，醋酸的物质的量大于盐酸的物质的量，与NaOH溶液完全中和时，醋酸消耗的NaOH溶液多。
思考：在实际操作过程中8、9、10三种方案，都有有难以实现的地方，这是因为：
典例剖析
题型一：单一溶液中离子浓度的大小比较
【例1】在氯化铵溶液中，下列关系式正确的是
A．C(Cl-)＞C(NH4+)＞C(H+)＞C(OH-) B．C(NH4+)＞C(Cl-)＞C(H+)＞CC(OH-)
　C．C(Cl-)＝C(NH4+)＞C(H+)＝C(OH-) D．C(NH4+)＝C(Cl-)＞C(H+)＞C(OH-)
【点拨】NH4Cl是可溶性的盐，属于强电解质，在溶液中完全电离NH4Cl＝NH4+＋Cl-。因为NH4Cl是强酸弱碱所生成的盐，在水中要发生水解；NH4++H2O NH3·H2O+H+，所以C(NH4+)比C(H+)及C(OH-)大得多；溶液因水解而呈酸性，所以C(H+)＞C(OH-)。又由于水解反应是中和反应的逆反应，相对于中和来说是次要的，综合起来，不难得出：C(Cl-)＞C(NH4+)＞C(H+)＞C(OH-)。答案为A。
【例2】在0.1 mol/l的NH3·H2O溶液中，下列关系正确的是
　　　A．C(NH3·H2O)＞C(OH-)＞C(NH4+)＞C(H+)
B．C(NH4+)＞C(NH3·H2O)＞C(OH-)＞C(H+)
　　　C．C(NH3·H2O)＞C(NH4+)＝C(OH-)＞C(H+)
D．C(NH3·H2O)＞C(NH4+)＞C(H+)＞C(OH-)
【点拨】NH3·H2O是一元弱酸，属于弱电解质，在水溶液中少部分发生电离（NH3·H2O NH4+＋OH-），所以C(NH3·H2O)必大于C(NH4+)及C(OH-)。因为C(OH-)＝C(H+)＋C(NH4+)，所以C(OH-)＞C(NH4+)。综合起来，C(NH3·H2O)＞C(OH-)＞C(NH4+)＞C(H+)。答案为A。
【规律总结】
1、必须有正确的思路：
2、掌握解此类题的三个思维基点：电离、水解和守恒
3、分清他们的主要地位和次要地位
【巩固】
1、Na2S溶液中各离子浓度由小到大的顺序是 。；
2、将0.4mol／L盐酸和0.2mol／L的NaAlO2溶液等体积混合，所得溶液中离子浓度由小到大的顺序是 。
题型二：混合溶液中离子浓度的大小比较
【例3】把0.02mol／LCH3COOH溶液和0.01mol/LNaOH溶液等体积混合，则混合溶液中微粒浓度关系正确的是（ ）
Ａ．C(CH3COO-)＞C(Na+) Ｂ．C(CH3COOH)＞C(CH3COO-)
Ｃ.2C(H+)＝C(CH3COO-)－C(CH3COOH) Ｄ．C(CH3COOH)+ C(CH3COO-)=0.01mol/L
【点拨】 此题实质上是0.05mol/L的CH3COOH溶液和0.05mol/L的CH3COONa溶液的混合溶液。由电荷守恒关系可得： c（Ｈ＋）＋ｃ（Ｎａ＋）＝ｃ（CH3COO－）＋ｃ（ＯＨ－） （１）
由物料守恒关系可得： ｃ（CH3COOH）＋ｃ（CH3COO－）＝ｃ（Ｎａ＋）×２＝０.０１ｍｏｌ／Ｌ （２）
由（２）可知Ｄ正确。
将（１）×２＋（２）可得：
２ｃ（Ｈ＋）＝ｃ（CH3COO-）＋２ｃ（ＯＨ－）－c（CH3COOH）（３）Ｃ选项错误。
【例4】用物质的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液，已知其中C(CH3COO-)＞C(Na+)，对该混合溶液的下列判断正确的是( )
　　　A.C(H+)＞C(OH-) B.C(CH3COOH)＋C(CH3COO-)＝0.2 mol/L
　　　C.C(CH3COOH)＞C(CH3COO-) D.C(CH3COO-)＋C(OH-)＝0.2 mol/L
【点拨】 CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中，CH3COOH的电离和CH3COONa的水解因素同时存在。已知C(CH3COO-)＞C(Na+)，根据电荷守恒C(CH3COO-)＋C(OH-)＝C(Na+)＋C(H+)，可得出C(OH-)＜C(H+)。说明混合溶液呈酸性，进一步推测出0.1mol/L的CH3COOH和0.1mol/L的CH3COONa溶液中，电离和水解这一对矛盾中起主要作用是电离，即CH3COOH的电离趋势大于CH3COO-的水解趋势。根据物料守恒，可推出（B）是正确的。
【巩固】
1、在0.1mol／LNaHSO3溶液中存在着微粒浓度的关系式，正确的是
A．C(Na＋)>C(HSO3－)> C(SO32－)> C(H＋)>C(OH—)
B．C(Na＋)+C(H＋)= C(HSO3－)+ C(SO32－)+C(OH—)
C．C(Na＋)+C(H＋)=C(HSO3—)+2C(SO32－)+ C(OH—)
D．C(Na＋)= C(HSO3—)+C(SO32－)+ C(H2SO3)
2、现有NH4Cl和氨水组成的混合溶液C(填“>”、“<”或“=”)
①若溶液的pH=7，则该溶液中C(NH4＋) C(Cl－)；
②若溶液的pH>7，则该溶液中C(NH4＋) C(Cl－)；
③若C(NH4＋)< C(Cl－)，则溶液的pH 7。
题型三：同浓度不同种溶液中同种离子浓度的大小比较
【例5】同浓度的下列溶液中NH4+的浓度的由大到小顺序为
①NH4HSO4 ②(NH4)2SO4 ③(NH4)2Fe(SO4) ④NH4HCO3 ⑤(NH4)2CO3
【点拨】先考虑盐直接电离出的NH4+的浓度的大小，②③⑤中的NH4+的浓度大于①④中的
NH4+的浓度。再考虑影响NH4+的浓度的大小因素，是受到促进还是受到抑制。③中NH4+和Fe2+都水解产生H+，NH4+的水解受到了抑制，⑤中CO32-的水解促进了NH4+的水解，②中NH4+的水解未受到影响，固NH4+的浓度③>②>⑤。 ①中HSO4-电离出的H+抑制了NH4+的水解，④中HCO3-的水解促进了NH4+的水解，固NH4+的浓度①>④。所以NH4+的浓度的由大到小顺序为③>②>⑤>①>④
高考真题
1．（08年上海化学·11）常温下，某溶液中由水电离的c(H＋)=1×10－13 mol·L－1，该溶液可能是
①二氧化硫水溶液 ②氯化铵水溶液 ③硝酸钠水溶液 ④氢氧化钠水溶液
A．①④ B．①② C．②③ D．③④
2．（08年上海化学·14）某酸性溶液中只有Na＋、CH3COO－、H＋、OH－四种离子。则下列描述正确的是
A．该溶液由pH=3的CH3COOH与pH=11的NaOH溶液等体积混合而成
B．该溶液由等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成
C．加入适量NaOH，溶液中离子浓度为c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(OH－)＞c(H＋)
D．加入适量氨水，c(CH3COO－)一定大于c(Na＋)、c(NH4＋)之和
3．（08年山东理综）北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（C3H6）。
（1）丙烷脱氢可得丙烯。
已知：C3H8(g)=CH4(g)＋HCCH(g)＋H2(g) △H1=156.6 kJ·mol－1
CH3CHCH2(g)=CH4(g)＋HCCH(g ) △H2=32.4 kJ·mol－1
则相同条件下，反应C3H8(g)=CH3CHCH2(g)＋H2(g) 的△H= kJ·mol－1。
（2）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为 ；放电时CO32－移向电池的 （填“正”或“负”）极。
（3）碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH=5.60，c(H2CO3)=1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCO3－＋H＋的平衡常数K1= 。（已知10-5.60=2.5×10-6）
（4）常温下，0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中c(H2CO3) c(CO32－)（填“＞”、“=”或“＜”），原因是 （用离子方程式和必要的文字说明）。
4.（2002春季10）下列事实可证明氨水是弱碱的是( )
A.氨水能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁 B.铵盐受热易分解
C.0.1mol/L氨水可以使酚酞试液变红 D.0.1mol/L氯化铵溶液的pH约为5
5.2002全国10）常温下，将甲酸和氢氧化钠溶液混合，所得溶液 pH＝7，则此溶液中( )
A.c（ HCOO－) ＞c（ Na＋) B.c（ HCOO－) ＜c（ Na＋)
C.c（ HCOO－) ＝c（ Na＋) D.无法确定c（ HCOO－) 与c（ Na＋) 的关系
6.（2002上海21）混合下列各组物质使之充分反应，加热蒸干产物并在300℃灼烧至质量不变，最终残留固体为纯净物的是( )
A.向CuSO4溶液中加入适量铁粉 B.等物质的量浓度、等体积的(NH4)2SO4与BaCl2溶液
C.等物质的量的NaHCO3与Na2O 2固体 D.在NaBr溶液中通入过量氯气
7.2003上海8）在10mL0.1mol·L－NaOH溶液中加入同体积、同浓度的HAc溶液，反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是( )
A.c（Na＋）＞c（Ac－）＞c（H＋）＞c（OH－） B.c（Na＋）＞c（Ac－）＞c（OH－）＞c（H＋）
C.c（Na＋）＝c（Ac－）＞c（HAc） D.c（Na＋）＋c（H＋）＝c（Ac－）＋c（OH－）
8.（06江苏13）下列叙述正确的是( )
A．0.1mol·L－1氨水中，c(OH-)==c(NH4+)
B．10 mL 0.02mol·L－1HCl溶液与10 mL 0.02mol·L－1Ba(OH)2溶液充分混合,若混合后溶液的体积为20 mL，则溶液的pH=12
C．在0.1mol·L－1CH3COONa溶液中，c(OH-)==c(CH3COOH)＋c(H+)
D．0.1mol·L－1某二元弱酸强碱盐NaHA溶液中，c(Na+)==2c(A2-)＋c(HA-)＋c(H2A)
9.（06广东23）(8分) 水体中重金属铅的污染问题备受关注。水溶液中铅的存在形态主要有Pb2+、Pb(OH)+、Pb(OH)2、Pb(OH)3-、Pb(OH)42-，各形态的浓度分数α随溶液pH变化的关系如图所示：
【1表示Pb2+，2表示Pb(OH)+，3表示Pb(OH)2，4表示Pb(OH)3-，5表示Pb(OH)42-】
⑴Pb(NO3)2溶液中，C(NO3-)/C(Pb2+) 2(填“>”、“=”、“<”)；往该溶液中滴入氯化铵溶液后，C(NO3-)/C(Pb2+)增加，可能的原因是 。⑵往Pb(NO3)2溶液中滴稀NaOH溶液，pH=8时溶液中存在的阳离子(Na+除外)有 、 、 ，pH=9时，主要反应的离子方程式为 。
⑶某课题组制备了一种新型脱铅剂，能有效去除水中的痕量铅，实验结果如下表：
离子 Pb2+ Ca2+ Fe3+ Mn2+ Cl-
处理前浓度/(mg·L-1) 0.100 29.8 0.120 0.087 51.9
处理后浓度/(mg·L-1) 0.004 22.6 0.040 0.053 49.8
上表中除Pb2+外，该脱铅剂对其它离子的去除效果最好的是 。
⑷如果该脱铅剂(用EH表示)脱铅过程中主要发生的反应为：2EH(s)+Pb2+E2Pb(s)+2H+
则脱铅的最合适pH范围为 (填代号)。
知能训练
一．选择题
1. 等体积等浓度的MOH强碱溶液和HA弱酸溶液混和后，混和液中有关微粒的浓度应满足的关系是 ( )
A． c（M+）> c（OH-）> c（A-）> c（H+）
B．c（ M+）> c（A-）> c（H+）> c（OH-）
C． c（M+）> c（A-）> c（OH-）> c（H+）
D．c（ M+）> c（OH-）= c（H+） + c（HA）
2. 将100毫升0.2摩/升的BaCl2溶液加入到100毫升0.1摩/升的H2SO4溶液中，则溶液中存在的离子浓度关系是（ ）
A．c（H+）>c（Cl-）>c（Ba2+）>c（SO42-） 　　　　　　
B．c（Cl-）> c（H+）>c（SO42-） >c（Ba2+）
C．c（H+）> c（SO42-）> c（Ba2+）> c（Cl-）
D．c（Cl-）> c（H+）>c（Ba2+）>c（SO42-）
3、.用2mol·l-1的NaOH溶液滴定pH=5的HCN溶液100mL至中性，此时溶液中各离子浓度关系正确的是（ ）
A．c（Na＋）>c（CN－）>c（OH－）>c（H＋） B．c（CN－）=c（Na＋）>c（H＋）=c（OH－）
C． c（Na＋）+c（CN－）=2mol·l-1　　 　D．c（Na＋）+c（OH－）= c（CN－）+c（H＋）
4、 0.1mol·l-1KHSO4和0.1mol·l-1Na2S溶液等体积混合后，溶液能使pH试纸变蓝，则离子浓度关系正确的是 （ ）
A． c（SO42－） ＞ c（HS－） ＞ c（OH－） ＞ c（H＋）
B． c（Na＋） ＞ c（K＋） ＞ c（H＋） ＞ c（OH－）
C． c（Na＋）＝c（S2－）＋c（H2S）＋c（HS－）＋c（SO42－）
D． c（Na＋）＋c（K＋）＋c（H＋）＝c（SO42－）＋c（S2－）＋c（HS－）＋c（OH－）
5、将0.2mol·l-1CH3COOK与0.1 mol·l-1盐酸等体积混合后，溶液中下列微粒的物质的量浓度关系正确的是（ ）
A．c（CH3COO-）=c（Cl-）=c（H+）>c（ CH3COOH）　
B．c（CH3COO-）=c（Cl-） >c（ CH3COOH） >c（H+）
C．c（CH3COO-）>c（Cl-）>c（H+）>c（ CH3COOH）　
D．c（CH3COO-）>c（Cl-）>c（ CH3COOH） >c（H+）
6、将7.8g铁粉加入200mL2mol·l-1的HNO3溶液中，使之充分反应放出NO气体，所得溶液中主要离子浓度的大小关系是　（）　　
A．c（NO3-）＞c（Fe2+）＞c（Fe3+）＞c（H+）　　　　　　
B．c（NO3-）＞c（Fe3+）＞c（Fe2+）＞c（H+）
C．c（Fe2+）＞c（Fe3+）＞c（NO3-）＞c（H+）　　　　　
D．c（Fe2+）＞c（NO3-）＞c（Fe3+）＞c（H+）
7、0.1mol·l-1的NaOH溶液0.2L，通入448mL（标准状况）H2S气体，所得溶液离子浓度大小关系正确的是（ ）
A．c（Na+）>c（HS-）>c（OH-）>c（H2S）>c（S2-）>c（H+）　
B．c（Na+）+c（H+）=c（HS-）+c（S2-）+ c（OH-）
C．c（Na+） =c（H2S）+c（HS-）+c（S2-）+c（OH-）　　　
D．c（S2-）+c（OH-）=c（H+）+c（H2S）
8、设氨水的pH＝x，某盐酸的pH＝y，已知x+y＝14，且x>11。将上述两溶液分别取等体积充分混合后，所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是（ ）
A.c（Cl-）>c（NH4+）>c（H+）>c（OH-）　　 B.c（NH4+）>c（Cl-）>c（H+）>c（OH-）
C.c（NH4+）>c（Cl-）>c（OH-）>c（H+）　　 D.c（Cl-）>c（NH4+）>c（OH-）>c（H+）
9、在常温下10mL pH＝10的KOH溶液中，加人pH＝4的一元酸HA溶液至pH刚好等于7（假设反应前后体积不变），则对反应后溶液的叙述正确的是 ( )
A．c（A－）＝c（K＋） B．c（H＋）＝c（OH－）＜c（K＋）＜c（A－）
C．V总≥20mL D．V总≤20mL
10、室温下，向20 mL0.1mol·l-1的醋酸溶液中逐滴加入0.1mol·l-1的NaOH溶液，直至氢氧化钠溶液稍过量。在此过程中，溶液中各离子浓度关系不可能是（ ）
A. c（CH3COO—）＞c（Na+）＞c（H+）＞c（OH—）
B c（Na+）＞c（CH3COO—）＞c（OH—）＞c（H+）
C．c（CH3COO—）=c（Na+）＞c（OH—）=c（H+）
D．c（Na+）＞c（OH—）＞c（H+）＞c（CH3COO—
二．填空题
11、相同温度下，相同物质的量浓度的下列溶液，它们的pH从大到小排列的正确顺序是 。
(1)NH4Cl (2)NaCl (3)CH3COONa (4)Na2CO3 (5)NaOH (6)NaHCO3 (7)Na2SiO3 (8)HCl (9)Ba(OH)2 (10)CH3COOH (11)H2SO4 (12)NaAlO2 (13)NH3·H2O
12、已知某溶液中只存在OH—、H+、NH4+、Cl—四种离子，某同学推测其离子浓度大小顺序有如下四种关系：
①．c（Cl—）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH—）
②．c（Cl—）＞c（NH4+）＞c（OH—）＞c（H+）
③．c（NH4+）＞c（Cl—）＞c（OH—）＞c（H+）
④．c（Cl—）＞c（H+）＞c（NH4+）＞c（OH—）
填写下列空白。
⑴若溶液中只溶解了一种溶质，则该溶质是_____________，上述四种离子浓度的大小顺序为______________（填序号）。
⑵若上述关系中③是正确的，则溶液中的溶质为____________________________；若上述关系中④是正确的，则溶液中的溶质为_____________________________
⑶若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成，且恰好呈中性，则混合前c（HCl）_________c（NH3·H2O）c（填“大于”、“小于”或“等于”，下同），混合前酸中c（H+）和碱中c（OH—）的关系c（H+）________c（OH—）。
13、某二元弱酸（简写为H2A）溶液，按下式发生一级和二级电离：
　　H2AH++HA-　　HA-H++A2-
　已知相同浓度时的电离程度H2A> HA-,设有下列四种溶液：
　A．0.01mol.L-1的H2A溶液
　B．0.01mol.L-1的NaHA溶液
　C．0.01mol.L-1的HCl与0.04mol.L-1的NaHA溶液等体积混合液
　D．0.02mol.L-1的NaOH与0.02 mol.L-1的NaHA溶液等体积混合液
　据此，填写下列空白（填代号）
（1）c（H+） 最大的是______________________，最小的是______________________。
(2) c(H2A )最大的是______________________，最小的是______________________。
(3) c(A2- )最大的是______________________， 最小的是______________________
4
3
1
2
14
12
10
8
6
4
0
0.4
0.6
0.8
1
α
pH
5
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基本概念
第 3讲 氧化还原反应
【考纲要求】
1． 理解氧化还原反应，了解氧化剂和还原剂等概念。
2． 掌握重要氧化剂、还原剂之间的常见反应。
3． 能判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目，并能配平反应方程式。
4． 熟练掌握氧化性、还原性强弱比较。
5． 能运用元素守恒、电子守恒、电荷守恒进行氧化还原反应计算。
【重点难点】：氧化性、还原性强弱比较, 运用元素守恒、电子守恒、电荷守恒进行氧化还原反应计算
知识梳理
考点1 氧化还原反应与四个基本反应类型的关系及判断
氧化还原反应的本质是有电子转移(得失或偏移)，特征是反应前后元素的化合价有变化，因此表观上通过看是否存在元素化合价的变化来判断是否氧化还原反应。氧化还原反应与四个基本反应的关系可用图表示：
(例) (2005·黄冈)下列反应中属于非氧化还原反应的是 ( )
A．3CuS+8HNO3＝3Cu(NO3)2+2NO↑+3S↓+14H2O
B．3C12+6KOH＝5KCl+KClO3+3H2O．
C。3H2O2+2KCrO2+2KOH＝2K2CrO4+4H2O
D．3CCl4+K2Cr2O7＝2CrO2C12+3COCl2+2KCl
考点2 氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物及相互关系
1．氧化剂： 还原剂： 。
2．氧化性： 具有氧化性，指 的性质或能力。还原性 具有还原性，指 的性质或能力。
3．氧化产物： 失电子被氧化后的产物 还原产物： 得电子被还原后的产物。
联系：氧化剂(具有 性)→ 电子→被 →发生 反应→ 产物
还原剂(具有 性) → 电子→被 →发生 反应→ 产物
常见的氧化剂和还原剂
氧化剂
①活泼的非金属单质：O2、C12、Br2、I2、O3等
②高价金属阳离子：Fe3+、Sn4+、Cu2+等
③过氧化物：H2O2、Na2O2、BaO2等
④高价或较高价含氧化合物：MnO2、KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、HNO3、H2SO4、HClO、HClO3、HClO4、Ca(C1O)2等
还原剂
活泼或较活泼金属：K、Na、Ca、Mg、A1、Zn、Fe等
②某些非金属单质：焦炭、H2等
③低价、金属阳离子：Cu+、Fe2+等
④非金属阴离子：Br—、I—等
⑤较低价含氧化合物：CO、SO2、H2SO3、Na2SO3等
[例] (2004·北京·12)从矿物学资料查得，一定条件下自然界存在如下反应；14CuSO4+5FeS2+12H2O＝7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4。下列说法正确的是 ( )
A．Cu2S既是氧化产物又是还原产物
B．5mol FeS2发生反应，有l0mol电子转移
C．产物中SO42—离子有一部分是氧化产物
D．FeS2只作还原剂
考点3 氧化还原反应中电子转移的表示方法
1．单线桥法：如：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
2e-
表示的是电子转移的方向和数目，箭头指向的物质必须是氧化剂，“2e-”表示电子转移的数目，“2e-”前不写“得”或“失”等字样。
2．双线桥法：如：
得5e-
KClO3+6HCl＝KCl+3Cl2+3H2O
失5e--
①连接反应前后不同价态的同种元素②线桥跨越等号③得失电子总数 。④表示变价过程中的电子转移情况(写明得电子、失电子及电子的数目)。
(例) (2005·上海·24)某一反应体系有反应物和生成物共五种物质：O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2已知该反应中H2O2只发生如下过程：H2O2→O2
(1)该反应中的还原剂是 。
(2)该反应中，发生还原反应的过程是
(3)写出该反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目
(4)如反应转移了0.3mo1电子，则产生的气体在标准状况下体积为 。
考点4 比较氧化性、还原性强弱的方法
一．化合价的有关规律
(1)金属元素一般没有 价，除零价外，只显 价，因为在反应中只能 电子。
(2)非金属元素(除氧、氟外)在反应中既可 电子，亦可 电子，故既可呈 价，也能显 价。
(3)氧、氟的非金属性很强，在反应中一般不失去电子，故一般没有 价。
(4)显最高化合价的元素，在反应中只能 电子而不能 电子，在反应中只能 ，故发生 反应，相反，显最低化合价的元素，在反应中只能 ，故发生 反应。
二、氧化性与还原性强弱的判断
1．同种元素的不同价态物质氧化性与还原性强弱的判断
一般说来，同一种元素从低价态到高价态的 (得电子能力)逐渐增强， 逐渐减弱；从高价态到低价态的 逐渐减弱， 逐渐增强。
2．不同物质间氧化性、还原性强弱的判断：
(1)根据同一氧化还原反应判断：
得电子，化合价降低，被还原(发生还原反应)
氧化剂(氧化性)+还原剂(还原性)===还原产物+氧化产物
失电子，化合价升高，被氧化(发生氧化反应)
如： CuO + H2 == Cu + H20 氧化性： >
氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物 还原性： >
还原性： > (弱还原剂)；
氧化性： > (弱氧化剂)。
(2)根据物质活动性顺序比较判断：
①金属活动性顺序(常见元素)
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au
原子还原性逐渐减弱，对应阳离子氧化性逐渐增强
②非金属活动性顺序(常见元素)
F C1 Br I S
原子(或单质)氧化性逐渐减弱，对应阴离子还原性逐渐增强
(3)根据反应条件判断：
当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，如氧化产物价态相同，可根据反应条件来进行判断。例如：
16HCl+2KMnO4＝2KCl+2MnCl2+8H2O+5C12↑ ①
4HCl+MnO2=MnCl2+2H2O+C12↑ ②
4HCl+O2 2H2O+2C12↑ ③
氧化性：KMn04>Mn02>02
(4)根据氧化产物的价态高低判断：
当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时，可根据氧化产物价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。
如：2Fe+3C12=2FeCl3 Fe+S=FeS 可以判断氧化性：C12>S。
(5)根据元素周期表判断：
①同主族元素(从上到下)
F Cl Br I
非金属原子(或单质)氧化性逐渐减弱，对应阴离子还原性逐渐增强
Li Na K Rb Cs
金属原子还原性逐渐增强，对应阳离子氧化性逐渐减弱
②同周期主族元素(从左到右)
如 Na Mg Al Si P S Cl
单质还原性逐渐减弱，氧化性逐渐增强
阳离子氧化性逐渐增强，阴离子还原性逐渐减弱
(6)根据元素最高价氧化物的水化物酸碱性强弱比较：
例如，酸性：HClO4>H2SO4>H3P04>H2CO3，可判断氧化性：C1>S>P>C。
(7)根据原电池、电解池的电极反应比较判断：
①两种不同的金属构成原电池的两极。负极金属是电子流出的 极，正极金属是电子流人的 极。其还原性：负极>正极。
②用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先放电的阳离子的氧化性较强，在阳极先放电的阴离子的还原性较强。
(8)根据物质的浓度大小比较判断：
具有氧化性(或还原性)的物质的浓度越大，其氧化性(或还原性)越强，反之，其氧化性(或还原性)越弱。如：氧化性：HNO3(浓)>HNO3(稀)。
3．外界条件对某物质氧化性或还原性强弱的影响
(1)物质的浓度越高，氧化性或还原性越 。
(2)温度越高，氧化性或还原性越 。
(3)酸性越强，氧化性越 ；碱性越强，还原性越 。
(例] (2004·春·京皖)已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应：
Ce4++Fe2+＝Fe3++Ce3+
Sn2+十2Fe3+＝2Fe2++Sn4+
由此可以确定Fe2+、Ce3+、Sn2+三种离子的还原性由强到弱的顺序是 ( )
A．Sn2+、Fe2+、Ce3+ B．Sn2+、Ce3+、Fe2+
C．Ce3+、Fe2+、Sn2+ D．Fe2+、Sn2+、Ce3+
答案：A
点拨：氧化性的强弱是指氧化剂能使其他物质失去电子(或化合价升高)的难易程度，并不是指氧化剂本身被还原的程度(或得电子的多少)；同理，还原性的强弱是指还原剂能使其他物质得到电子(或化合价降低)的难易程度，也不是指还原剂本身被氧化的程度(或失电子的多少)。
考点5 氧化还原反应的基本规律及应用
1．守恒规律：(四大守恒)
(1)氧化剂获得电子总数必等于还原剂失去电子总数，即得失电子守恒。
(2)氧化剂中元素化合价降低总数等于还原剂中元素化合价升高总数，即化合价升降守恒。化合价升降总数也等于电子转移总数。
(3)反应前后各元素种类不变，各元素的原子数目不变，即质量守恒。
(4)在有离子参加的氧化还原反应中，反应前后离子所带电荷总数相等，即电荷守恒。
应用：计算和配平氧化还原反应。
2．价态规律：(氧化还原规律)
(1)元素的最高价态在反应中只能得电子而不能失电子，所以元素处于最高价态时只有氧化性而没有还原性，即只能作氧化剂，不能作还原剂。如Fe3+、H+、Al3+、浓H2S04中S、HNO3中N等。
(2)元素的最低价态在反应中只能失电子而不能得电子，所以元素处于最低价态时只有还原性而没有氧化性，即只能作还原剂，不能作氧化剂。如Fe、Cu、S2—、I—、Br—等。
(3)元素的最高价态与它的最低价态之间的中间价态，在反应中既能失电子，本身被氧化，又能得电子，本身被还原。所以处于中间价态的元素既有氧化性又有还原性。它跟强氧化剂反应表现还原性，跟强还原剂反应表现氧化性。
0 +4 +2 0 +2
如S、S、Fe、 N、N等。
应用：判断物质氧化性、还原性及反应的可能性。
3．强弱规律：
较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应，生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。
氧化剂 + 还原剂 =====还原产物+氧化产物
(较强氧化性) (较强还原性) (弱还原性) (弱氧化性)
应用：在适宜条件下，用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质，或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质。亦可用于比较物质间氧化性或还原性的强弱。
4．转化规律：
氧化还原反应中，以元素相邻价态间的转化最容易；同种元素不同价态之间若发生反应，元素的化合价只靠近而不交叉；同种元素，相邻价态间不发生氧化还原反应。
应用：分析判断氧化还原反应能否发生。例如浓H2SO4与SO2不会发生反应；
KClO3+6HCl＝KCl+3C12↑+3H2O反应中，KClO3中+5价氯元素不会转化为KCl中-1价氯元素。
5。难易规律：
越易失电子的物质，失电子后就越难得电子，越易得电子的物质，得电子后就越难失电子；一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，还原性最强的优先发生反应；同理，一种还原剂遇多种氧化剂时，氧化性最强的优先发生反应。
应用：判断物质的稳定性及反应顺序。(注意；难失电子的物质不一定易得电子，例如稀有气体既难失电子，又难得电子。)
例 (2005·全国高考江苏卷·7)已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+。Co2O3、C12、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( )
A．3C12+6FeI2＝2FeCl3+4FeI3
B．C12+FeI2＝FeCl2+I2
C．Co2O3+6HCl＝2CoCl2+C12↑+3H2O
D。2Fe3++2I一＝2Fe2++I2
点拨：本题主要考查氧化还原反应的先后顺序和反应原则，侧重考查考生分析判断能力，及对氧化还原反应实质的理解。
考点6 氧化还原反应方程式的配平方法和技巧
1．原则及顺序
①电子得失守恒；②离子电荷守恒；③原子个数守恒。
2．方法与技巧
①顺配法：先从氧化剂或还原剂开始配平。适用范围：a、分子间的氧化还原反应；b．所有元素参与的氧化还原反应；c．生成物中物质既是氧化产物，又是还原产物。
②逆配法：先从氧化还原反应产物开始配平。适用范围：a、自身氧化还原反应(含歧化反应)；b．反应物中某一部分被氧化或还原。
以硫与浓硝酸反应为例，说明配平的一般步骤：
①标变价：标出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物中价变元素的化合价。
S十HNO3=H2SO4+NO2+H2O
②求总数：求得失电子数的最小公倍数，以确定氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物4种物质的化学计量数。
③配化学计量数：观察配平两边其他物质的化学计量数，并进行检查。
S+6HNO3=H2SO4+6NO2↑+2H2O
3．几类反应配平的技巧
①缺项类a．可能缺的项：一般是反应介质，通常是酸、碱或水，它们参与反应，但其中元素化合价不变；b确定方法：先配出氧化还原系数，后根据离子电荷守恒和原子个数守恒确定。
②多变类，a．有两种以上元素价态改变；b．存在一种物质，其中两种元素价态均同时升高或降低。
配平技巧：整体+零价法(即：把有多种元素价态改变的分子作为整体或把整体中各元素化合价当做0)。
如P+CuSO4+H2O →H3PO4+Cu3P+H2SO4可看作：
根据电子得失相等，分别乘以系数5和6，合并得P原子总数，即可配平：
11P+15CuSO4+24H2O＝6H3PO4+5Cu3P+15H2SO4
(例(2005·江苏)将NaBiO3固体(黄色，微溶)加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里，加热，溶液显紫色(Bi3+无色)。配平该反应的离子方程式：
NaBiO3+ Mn2++ H+-- Na++ Bi3++ +
分析：本题属于缺项配平，即方程式中有一种或几种物质没有给出，需要通过观察、分析，确定所缺项为何种物质。就本题而言，用观察法难以确定缺项物质，可先确定氧化剂和还原剂的化学计量数。 溶液呈紫色说明有MnO4+生成。化合价分析如下：
点拨：有空缺的物质一般是作为介质的H2SO4，HCl或NaOH、H2O等。
考点7 有关氧化还原反应方程式的计算
氧化还原反应比较典型的计算有：求氧化剂与还原剂物质的量之比或质量比，计算参加反应的氧化剂或还原剂的量，确定反应前后某一元素的价态变化等。计算的关键是依据氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数，列出守恒关系式求解。从试题的变化趋势看，有一类题目已知参加反应的氧化剂与还原剂的质量比，计算确定产物。计算公式如下：
氧化剂物质的量×变价元素原子的个数×化合价的变化值＝还原剂物质的量×变价元素原子的个数×化合价的变化值。
例1 (2005·全国高考·江苏卷·17)Cu2S与—定浓度的HNO3反应，生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O，当NO2和NO的物质的量之比为1：l时，实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为 （ ）
A．1；7 B．1：9 C．1：5 D．2：9
点拨：准确标出变价元素的化合价是解题关键，电予守恒和质量守恒结合是常用解题方法。
疑难点拨
一、氧化还原反应，应注意：
①判断物质氧化性或还原性强弱，依据是得失电子的难易程度，而不是得失电子数的多少。如Na的还原性大于Al。
②元素的高价态氧化性不一定比低价态强，如HClO氧化性大于HClO4。
③有的氧化还原反应的发生与浓度有关，如MnO2只与浓HCl反应。
④元素的氧化性与还原性与物质的氧化性与还原性并不一致，如H2S中-2价的S只有还原性，而不能说H2S只有还原性。
⑤同一物质还原同一物质时，不能根据氧化剂被还原的程度判断氧化性的强弱，如：
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
虽然稀硝酸的还原程度大，但其氧化性比浓硝酸弱。
⑥下列氧化还原反应在标电子转移的方向和数目时，要防止错误。
错：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 正：2Al+2NaOH+6H2O=2NaAlO2+3H2↑+4H2O
错：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 正：2Na2O2+4H2O=4NaOH+O2↑+2H2O
反应KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O中，转移的电子数为5，而非6，这可从其离子方程式看出：ClO3-+6H++5Cl-=3Cl2↑+3H2O。
典例剖析
例1 下列化工生产过程所发生的反应不属于氧化还原反应的是（2001年春季高考题）
A.用油脂制肥皂 B.用铝土矿制金属铝
C.用氯气和消石灰制漂白粉 D.用氢气和氮气合成氨
思路分析：上述四个工业制备中，只有A中的反应元素的价态未发生变化。
答案：A
方法要领：氧化还原反应的实质是电子发生转移，其表征是化合价的变化。判断反应是否属于氧化还原反应，只要看反应中元素的化合价是否有变化，有化合价变化的就是氧化还原反应。
例2 G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物.。我们不了解它们的化学式，但知道它们在一定条件下具有如下的转换关系(未配平)：
①G→Q+NaCl ②Q+H2OX+H2 ③Y+NaOH→G+Q+H2O ④Z+NaOH→Q+X+H2O
这五种化合物中氯的化合价由低到高的顺序是(1995年上海市高考题)
A.QGZYX B.GYQZX C.GYZQX D.ZXGYQ
思路分析：由①得出Q高于G，因为G必介于Q和-1价的Cl之间，-1为氯元素的最低价；将该结论引用到③，Y介于Q与G之间，故有Q高于Y，Y高于G。分析②：H2O中的H化合价降低，则Q中的氯元素转变为X中的氯，化合价必升高，则得出X高于Q。最后④，Z介于Q、X之间，则X高于Z，Z高于Q。
答案：B
方法要领：该题新颖灵活为一道好题。本题考查考生灵活运用氧化还原反应基础知识和严密的逻辑推理能力。可根据反应中同一元素转化为两种含该元素的物质，为歧化反应，其中一种产物的化合价高于反应物，另一种则低于反应物。另可根据归中反应，生成物的价态必居于两种反应物同一元素不同价态的中间，高者还原，低者氧化，共同生成中间某一价态的产物。如能把握好①的歧化，③、④的归中两方面的规律，即可顺利解题。
例3 某单质X能从盐的溶液中置换出单质Y，由此可知（1996年高考化学试测题）
A.当X、Y都是金属时，X一定比Y活泼
B.当X、Y都是非金属时，Y一定比X活泼
C.当X是金属时，Y可能是金属，也可能是非金属
D.当X是非金属时，Y可能是金属，也可能是非金属
思路分析：金属或非金属发生置换反应，都是活泼性强的单质，从化合物中置换出活泼性朋弱的单质，所以A正确B错误。金属单质如与盐反应，被置换出的是金属单质，如与酸反应，被置换出的是H2（非金属单质）。而对非金属单质而言，无论从盐或无氧酸中置换出的单质均为非金属。C对D错。
答案：A、C
引申发散：置换反应包括下列几种情况：
金属单质置换出金属单质：液相的置换和固相的置换（铝热反应）
金属单质置换出非金属单质：活泼金属+水；活泼金属+酸；Mg+CO2
非金属单质置换出非金属单质：①Cl2+H2S ②O2+H2S ③F2+H2O ④Cl2+HBr ⑤Cl2+HI ⑥Br2+HI
⑦I2+H2S ⑧C+H2O ⑨C+SiO2 ⑩Cl2+NH3
非金属单质置换出金属单质：C/H2与金属氧化物
例4 硫代硫酸钠可作为脱氯剂，已知25mL0.100mol/LNa2S2O3溶液恰好把224mL（标准状况下）Cl2完全转化为Cl-，则S2O32-将转化成（2000年全国高考题）
A.S2- B.S C.SO32- D.SO42-
思路分析：Cl2（0.010mol）在反应中获得0.020mol电子，设Na2S2O3（0.0025mol）中S元素的平均化合价为x：1×2+2x+(-2×3)=0，x=+2，再设反应后S元素价态为y。根据反应中得失电子数相等得：
0.020mol=0.0025mol×(y-2)×2 y=+6。
答案：D
方法要领：本题为高考热点题，重点考查氧化还原反应实质和电子守恒关系。
解题要领为：
1.依据：氧化剂与还原剂在反应得失电子数相等原理
2.方法：
①找出氧化剂和还原剂以及各自的还原产物和氧化产物
②找准1个原子/离子得失电子数
③由题中所给物质的物质的量,根据电子守恒列等式
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值===n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值
例5 铁酸钠（Na2FeO4）是处理过程中使用的一种新型净水剂，它的氧化性比高锰酸钾更强，本身在反应中被还原成Fe3+离子。
（1）配平制取铁酸钠的化学方程式：
□Fe(NO3)3+□NaOH+□Cl2---□Na2FeO4+□NaNO3+□NaCl+□H2O
反应中 元素被氧化,转移电子总数为 。
（2）铁酸钠之所以能净水，除了能消毒杀菌外，另一个原因是 。
思路分析：先找出价态变化的元素在反应前后的化合价，根据化合价升降总数相等，配出氧化剂和还原剂以及相应的还原产物和氧化产物的化学计量数，进而观察配平。
发生变价的元素有铁和氯：Fe（+3→+6，变化3价）、Cl（0→-1，变化1×2=2价），故Fe(NO3)3配2，Cl2配3，再配其它物质化学计量数。
依题意Na2FeO4在净水过程中被还原成Fe3+，Fe3+易水解生成Fe(OH)3胶粒，它有吸附性。
答案：（1）2 16 3－2 6 6 8 铁 ，6e （2）还原产物Fe3+水解生成Fe(OH)3胶粒，能吸附悬浮杂质而沉积下来。
方法要领：铁酸钠中铁元素的价态可按价态规则推出，不必“少见多怪”。配平要领是：
一．配平原则(三守恒)
1.电子守恒 2.质量守恒 3.电荷守恒(离子方程式)
二．配平步骤
一标(标出价态变化元素的化合价) 二等(化合价升降值等) 三定(氧化剂及还原产物,还原剂及氧化产物) 四平(观察法配其它化学计量数) 五查(查各微粒数是否相等)
三．配平技巧
1.部分氧化还原反应：化学计量数分两部分：作氧化剂或还原剂，和参加非氧化还原反应的
2.自身氧化还原反应：逆向配平
3.缺项配平：先配两剂，最后由质量守恒，电荷守恒确定
例6 化学实验中，如使某步中的有害产物作为另一步的反应物，形成一个循环，就可不再向环境排放该种有害物质。例如：（2001年上海市高考题）
（l）在上述有编号的步骤中，需用还原剂的是 ，需用氧化剂的是 （填编号）。
（2）在上述循环中，既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质是 （填化学式）
（3）完成并配平步骤①的化学方程式，标出电子转移的方向和数目：
□Na2Cr2O7＋□KI＋□HCl→□CrCl3＋□NaCl＋□KCl＋□I2＋□
思路分析：由流程图知：价态发生变化的有①：Ma2Cr2O7→CrCl3，其中Cr的价态由+6→+3；②CrCl3→Na2CrO4，Cr的价态由+3→+6，从而判断所加的氧化剂和还原剂。由③知Cr(OH)3→NaCrO2，知Cr元素可形成酸根，表现一定的非金属性，故Cr(OH)3为两性氢氧化物。
答案：（1）①、④ （2）Cr(OH)3（3）1 6 14 2 2 6 3 7H2O，
方法要领：根据流程图中有关各物质转化时的价态转化判断氧化剂和还原剂。
例7 溴酸钾与溴化钾在酸性溶液中反应，溴元素完全转化为溴单质。写出反应的离子方 程式： 。该反应中 mol溴酸钾中含有m g溴元素，它能 （填写“氧化”或“还 原”） mol的 （填写离子或物质名称）。（1995年上海高考题）
思路分析：由题意可初步写出：BrO3-+Br-+H+--Br2+H2O，根据化合价升降法配平方程式；利用守恒法可计算出含m g溴元素的溴酸钾的物质的量为m/80 mol，它能氧化溴离子的物质的量为m/80 mol×5=m/16 mol。
答案：BrO3-+5Br-+6H+=3Br2+3H2O，m/80，氧化，m/16，Br-
方法要领：根据氧化还原反应的规律，不同价态的同种元素之间在发生氧化还原反应时“向中看齐”，遵循“高价+低价=中间价”的规律，依据条件写出对应的离子方程式。根据氧化还原反应的概念结合离子方程式解答其他问题。
高考真题
．（08全国Ⅱ卷）(NH4)2SO4在高温下分解，产物是SO2、H2O、N2和NH3。在该反应的化学方程式中，化学计量数由小到大的产物分子依次是( )
A．SO2、H2O、N2、NH3 B．N2、SO2、H2O、NH3
C．N2、SO2、NH3、H2O D．H2O、NH3、SO2、N2
．（08上海卷）下列物质中，只有氧化性、只有还原性，既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是（ ）
A．F2、K、HCl B．Cl2、Al、H2 C．NO2、Na、Br2 D．O2、SO2、H2O
．（08上海卷）已知在热的碱性溶液中，NaClO发生如下反应：3NaClO AUTOTEXT => \* MERGEFORMAT EMBED PBrush 2NaCl＋NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应，其最终产物是( )
A．NaCl、NaClO B．NaCl、NaClO3 C．NaClO、NaClO3 D．NaClO3、NaClO4
．（08上海卷）某反应体系的物质有：NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。
(1)请将Au2O3之外谁反应物与生成物分别填入以下空格内。
(2)反应中，被还原的元素是_______，还原剂是____________。
(3)将氧化剂与还原剂填入空格中，并标出电子转移的方向和数目。
(4)纺织工业中常用氯气作漂白剂，Na2S2O3可作为漂白后布匹“脱氯剂”，Na2S2O3和Cl2反应的产物是H2SO4、NaCl和HCl，则还原剂与氧化剂物质的量之比为__________。
．（08全国Ⅰ卷）实验室可由软锰矿（主要成分为MnO2）制备KMnO4，方法如下：软锰矿与过量固体KOH和KClO3在高温下反应，生成锰酸钾（K2MnO4）和KCl：用水溶解，滤去残渣，滤液酸化后，K2MnO4转化为MnO2和KMnO4；滤去MnO2沉淀，浓缩滤液，结晶得到深紫色的针状KMnO4。
请回答：
(1）软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2）K2MnO4制备KMnO4的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3）若用2.5g软锰矿（含MnO280％）进行上述实验，计算KMnO4的理论产量。
(4）KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4反应生成Mn2+和CO2该反应的化学方程式是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5）上述制得的KMnO4产品0.165g，恰好与0.335g纯Na2C2O4反应完全，计算该KMnO4的纯度。
6.（08宁夏卷）为测试一铁片中铁元素的含量，某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实验（以下数据为多次平行实验测定结果的平均值）：
方案一：将a g铁片完全溶解于过量稀硫酸中，测得生成氢气的体积为580mL（标准状况）；
方案二：将 g铁片完全溶解于过量稀硫酸中，将反应后得到的溶液用0.02000mol·L-1
的KMnO4溶液滴定，达到终点时消耗了25.00mL KMnO4溶液。
请回答下列问题：
(1）配平下面的化学方程式（将有关的化学计量数填入答题卡的横线上）：
□KMnO4+□FeSO4+□H2SO4=□Fe2(SO4)3+□MnSO4+□K2SO4+□H2O
(2)在滴定实验中不能选择　　　　　　　式滴定管，理由是　　　　　　　　　；
(3)根据方案一和方案二测定的结果计算，铁片中铁的质量分数依次为　　　　　　和
　　　　　　；（铁的相对原子质量以55.9计）
(4）若排除实验仪器和操作的影响因素，试对上述两种方案测定结果的准确性做出判断和分析。
①方案一　　　　　(填“准确”“不准确”“不一定准确”），理由是　　　　　　　；
②方案二　　　　　(填“准确”“不准确”“不一定准确”），理由是　　　　　　　。
7、（（2006上海24）．（1）请将5种物质：N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3和Fe2(SO4)3分别填入下面对应的横线上，组成一个未配平的化学方程式。
_________+__________→__________+__________+__________+H2O
(2)反应物中发生氧化反应的物质__________，被还原的元素是_________。
(3)反应中1 mol氧化剂_______(填“得到”或“失去”)___________ mol电子。
(4)请将反应物的化学式及配平后的系数填入下列相应的位置中：
__________+ __________→
8、(2000上海24)KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成绿黄色的易爆物二氧化氯。其变化可个表述为： KClO3+ HCl（浓）＝ KCl + ClO2↑+ Cl2↑+
(1)请完成该化学方程式并配平（未知物化学式和系数填入框内）
(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是_______（填写编号，多选倒扣）。
①只有还原性 ②还原性和酸性
③只有氧化性 ④氧化性和酸性
（3）产生0.1molCl2,则转移的电子的物质的量为_________mol.
（4）ClO2具有很强的氧化性。因此，常被用作消毒剂，其消毒的效率（以单位质量得到的电子数表示）是Cl2的_______倍。
9、（2004上海23）某化学反应的反应物和产物如下：
KMnO4 + KI+ H2SO4→ MnSO4 + I2 + KIO3 + K2SO4 + H2O
（1）该反应的氧化剂是_____________________
（2）如果该反应方程式中I2和KIO3的系数都是5
①KMnO4的系数是______________②在下面的化学式上标出电子转移的方向和数目
KMnO4 + KI + H2SO4 →
（3）如果没有对该方程式中的某些系数作限定，可能的配平系数有许多组。原因是____________________。
10、（2005年江苏高考）Cu2S与一定浓度的HNO3反应，生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O，当NO2和NO的物质的量之比为1∶1时，实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为（A）
A．1∶7 B．1∶9 C．1∶5 D．2∶9
11、（2005年江苏高考）已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是（A）
A．3 Cl2 + 6 FeI2 = 2FeCl3 + 4 FeI3 B．Cl2 + FeI2 = FeCl2 + I2
C．Co2O3 + 6 HCl = 2CoCl2 + Cl2↑+ 3H2O D．2Fe3+ + 2I— = 2Fe2+ + I2
12．（2006江苏）如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI，得到I2最多的是：
A. H2O2 B. IO3- C. MnO4- D. HNO3
知能训练
一、选择题
1．(2005·广东综合·21)从海水中可以提取溴，主要反应为2Br-+C12=Br2+2C1-，下列说法正确的是 ( )
A、溴离子具有氧化性 B．氯气是还原剂
C．该反应属于复分解反应 D．氯气的氧化性比溴单质强
2．(2005·全国Ⅱ甘、渝、川，11)已知KH和H2O反 应生成H2和KOH，反应中lmolKH ( )
A、失去1mol电子 B、得到lmoll电子
C．失去2mol电子 D．没有电子得失
3．(2004·广东广西，8)下列叙述正确的是 ( )
A、发生化学反应时失去电子越多的金属原子，还原能力越强
B、金属阳离子被还原后，一定得到该元素的单质
C、核外电子总数相同的原子，一定是同种元素的原子
D．能与酸反应的氧化物，一定是碱性氧化物
4．(2004·上海，4)在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是 ( )
A．Mg B．Cu C Ag D．H2
5．(2006·长沙)目前新一代高效、无污染的消毒剂二氧化氯(C1O2)已被许多国家广泛应用在饮用水的处理上。已知工业上制备二氧化氯的方法之一是用甲醇在酸性介质中与氯酸钠反应，其反应方程式为CH3OH+NaClO3+H2SO4→C1O2+CO2↑+Na2SO4+H2O(未配平)，则下列说法正确的是 ( )
A、氯化剂是甲醇
B．生成lmolCO2时转移的电子总数为4NA
C．还原产物与氧化产物的物质的量之比为6 ∶1
D．氧化剂与还原剂的物质的量之比为2 ∶1
6．(2004·辽宁)依据2Fe2++C12 =2Fe3++2Cl—； HClO+HCl＝C12+H2O
2Fe3++Cu＝2 Fe2++Cu2+； Fe+Cu2十＝Fe2++Cu
判断下列氧化剂氧化性强弱顺序正确的是 ( )
A、Fe3+>HClO>C12>Fe2+>Cu2+
B．HClO> C12> Fe3+> Cu2+> Fe2+
C．C12>HClO>Fe3+> Cu2+> Fe2+
D．HClO> Fe3+> C12> Cu2+> Fe2+
7．(2006·湖北)同位素示踪法可用于反应机理的研究，下列反应或转化中同位素示踪表示正确的是 ( )
A．2Na218O2+2H2O＝4Nal80H+O2↑
B．2KMnO4+5H218O2+3H2SO4= K2SO4+2MnSO4+518O2+8H2O
C．NH4C1+2H2O?NH3·2H2O+HCl
D．K37C1O3+6HCl= K37C1+3C12↑+3H2O
8．(2003·全国)在一定条件下，PbO2与Cr3+反应，产物是Cr2072—和Pb2+，则与lmo1Cr3+反应所需PbO2的物质的量为 ( )
A．3.0 mo1 B．1.5 mo1 C．1.0 mo1 D．0.75 mo1
9．元素在化学反应中，由化合态变为游离态，则下列说法正确的是 ( )
①该元素一定被氧化 ②该元素一定被还原 ③该元素可能被氧化，也可能被还原 ④化合价一定降为0 ⑤生成的单质为氧化产物 ⑥生成的单质为还原产物 ⑦生成的单质既可能为氧化产物也有可能为还原产物 ⑧该过程不一定非得加氧化剂或还原荆才能实现 ⑨该反应不一定是吸热或放热反应 ⑩该反应一定不是复分解反应
A、③⑦⑧⑨⑩ B、①⑤⑩ C、②④⑥⑩ D．①②④⑤⑥
10、随着人们生活节奏的加快，方便的小包装食品已被广泛接受，为了防止富脂食品氧化变质，延长食品的保质期，在包装袋中常放人抗氧化物质，下列不属于抗氧化物质的是( )
A、生石灰 B．还原铁粉 C、亚硫酸钠 D．维生素C
11、向NaBr、NaI、Na2SO3混合液中，通人一定量的氯气后，将溶液蒸干并充分灼烧，得到固体剩余物质的组成可能是( )
A．Na2SO4 B．NaCl、NaBr、Na2SO4
C．NaCl、Na2SO4、I2 D．NaCl、NaI、Na2SO4
12、 R2O8n—离子在一定条件下可以把Mn2+氧化为MnO4-，若反应后R2O8n—离子变为RO42-，又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5：2，则n的值是 ( )
A．1 B．2 C 、3 D．4
13．C1O2是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保组织的要求C1O2将逐渐取代C12成为生产自来水的消毒剂。工业上C1O2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得，，在以上反应中，NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为 ( )
A．1：1 B．2：1 C．1：2 D．2：3
14、铁、钴、镍的原子序数分别为26、27、28称为铁系元素。现有以下反应：
Co2O3+6HCl(浓)=2CoCl2+3H2O+C12 (1)
2FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+2KCl (2)
则下列物质氧化性由强到弱的顺序是 ( )
A、I2>FeCl3>C12> Co2O3
B．Co2O3> C12> FeCl3> I2
C．C12> Co2O3> I2> FeCl3
D、 C12> I2> Co2O3> FeCl3
15．(2006年郑州测试)G、X、Y、Z、Q均为氯的含氧化合物。我们不了解它们的化学式，但知道它们一定条件下具有如下转换关系(未配平)；
①G→Q十NaCl
②Q+H2O电解X+H2↑
③Y+NaOH→G+Q+H2O
④Z+NaOH→Q+X+H2O
这五种化合物中，氯的化合价由低到高的顺序为 ( )
A．Q、G、Z、Y、X B．G、Y、Q、Z、X
C．G、Y、Z、Q、X D．Z、X、G、Y、Q
二、填空题
16．（2006年上海)在氯氧化法处理含CN—的废水过程中，液氯茬碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一)，氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。
（1）某厂废水中含KCN，其浓度为650 mg/L。现用氯氧化法处理，发生如下反应(其中N均为-3价)：
KCN+2KOH+C12＝KOCN+2KCl+H2O
被氧化的元素是 。
（2)投入过量液氯，可将氰酸盐进一步氧化为氮气，请配平下列化学方程式，并标出电子转移方向和数目：
KOCN+ KOH+ C12→ CO2+ N2+ KCl+ H2O
(3)若处理上述废水20 L，使KCN完全转化为无毒物质，至少需液氯 g
17．(2005·西城)臭氧(O3)可以使湿润的淀粉一碘化钾试纸变蓝，化学方程式为：
KI+O3+H2O—KOH+I2+O2(未配平)
(1)该反应中氧化剂的名称为 ，还原产物的化学式为 ；
(2)若消耗0.1mo1氧化剂，反应中转移电子的物质的量为 。
-2e-
+4e-
-4e-
+2e-
+6e-
+6e-
-6e-
-6e-
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弘扬中学高三一轮复习学案 化学
基本理论
第6讲 核外电子排布与周期律
课题：核外电子排布与周期律 目标要求 完成情况
考纲要求 1.理解元素周期律含义，掌握元素性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的本质原因和由此引起的结果。 理解掌握
2.理解元素周期表是元素周期律的具体体现形式，掌握元素周期表的编排规律和具体结构。 理解掌握
3.掌握短周期和所有主族元素“位、构、性”关系的相互推导。 掌握
考点预览：1.元素周期律含义；元素性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的本质原因和由此引起的结果。 2.元素周期表是元素周期律的具体体现形式；元素周期表的编排规律和具体结构。 3.掌握短周期和所有主族元素“位、构、性”关系的相互推导。
重点难点：元素周期律含义 元素周期表结构 元素“位、构、性”关系的相互推导
知识梳理
1.元素周期律：
（1）概念：元素的 随着元素 递增而呈 的变化，这个规律叫元素周期律。元素性质的周期性变化是元素原子的 的周期性变化的必然结果，这就是元素周期律的实质。
(2)表现形式：
核外电子排布 随原子序数的递增，原子最外层电子数由 递增至 (若K层为最外层则由 递增至 )而呈现周期性变化。
原子半径 随原子序数的递增，元素原子半径由 到 (稀有气体元素除外)呈周期性变化。原子半径由 和 多少决定。
主要化合价 随原子序数的递增，元素原子最高正价由+ 递变到+ ，从中部开始有负价，从- 递变至- 。(稀有气体元素化合价为零)，呈周期性变化。元素主要化合价由元素原子的 决定，一般存在下列关系：最高正价数＝最外层电子数
元素及化合物的性质 同一个周期内的元素，随原子序数的递增金属性渐 ，非金属性渐 ，最高氧化物的水化物的 性渐弱， 性渐强，呈周期性变化。这是由于在同一个周期内的元素，电子层数相同，最外层电子数逐渐增多，核对外层电子引力渐 ，使元素原子失电子渐 ，得电子渐 ，故有此变化规律。
以第三周期为例说明
原子序数 11 12 13 14 15 16 17 18
元素符号
最外电子层数
原子半径 大小 逐渐减小
主要正价 + + + + + + + 0
主要负价 - - - - 0
最高价氧化物对应的水化物 强碱 中强碱 两性 弱酸 中强酸 强酸 最强酸
金属单质与水反应 剧烈 缓慢 难以
非金属单质与H2反应的条件 高温 较高温度 需加热 光照或点燃
结论
2.元素周期表：
（1）编排原则
①按原子序数递增的顺序从 到 、从 到 编排。
②将电子层数相同的各种元素从 到 排成横行（周期），共有 横行
③将最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从 到 排成纵行，共有 纵行。
（2）元素周期表的结构
元素周期表的结构 位置与结构的关系
周 期 周期序数 元素的种数 1.周期序数＝原子核外的 数。2.对同主族(nA族)元素，若n≤2，则该主族某一元素的原子序数与上一周期元素的原子序数的差值为上一周期的元素种数；若n≥3，则该主族某一元素的原子序数与上一周期元素的原子序数的差值为该周期的元素种数。
短周期 第一周期
第二周期
第三周期
长周期 第四周期
第五周期
第六周期
第七周期 不完全周期
族 主 族 Ⅰ A族Ⅱ A族Ⅲ A族Ⅳ A族Ⅴ A族Ⅵ A族Ⅶ A族 由 元素和 元素共同构成的族。 最外层电子数==主族序数==价电子数
零 族 最外层电子数均为 个（He为2个除外）
副 族 Ⅰ B族Ⅱ B族Ⅲ B族Ⅳ B族Ⅴ B族Ⅵ B族Ⅶ B族 只由 元素构成的族 最外层电子数一般不等于族序数（第ⅠB族、ⅡB族除外），最外层电子数只有1～2。
第Ⅷ族 有三列元素
归纳：七主、七副；一零、一八；三长、三短、一不全。
（3）元素周期表与原子结构的关系
原子序数= = = ， 周期序数=电子层数
主族序数= 数=元素的最高 数
*|最高正价数|+|负价数|= 或 。
（4）元素在周期表中的“位、构、性”关系：
．同周期元素从左到右：随着 的递增，
原子半径 ，原子核对最外层电子的
吸引力 ，得电子能力 ，
元素的 性增强，失电子能力 ，元素
的 性减弱。具体表现在单质的 性增强， 性减弱；元素的最高价氧
化物的水化物的 性增强， 性减弱；气态氢化物的 性增强。
同主族元素从上到下：随着 的递增，原子半径 ，原子核对最外层电子
的吸引力 ，得电子能力 ，元素的 性增强，失电子能力 ，
元素的 性减弱。具体表现在单质的 性增强，性减弱；元素的最高价氧化
物的水化物的 性增强， 性减弱；气态氢化物的 性 。
两性氧化物和两性氢氧化物
a两性氧化物： 的氧化物。例：_____________
写出其分别跟盐酸（强酸）、氢氧化钠（强碱）反应的方程式
，
b两性氢氧化物： 的氢氧化物。例：___________
写出其分别跟盐酸、氢氧化钠反应的方程式
，
疑难点拨
1。元素的金属性和非金属性强弱的判断依据
a．单质与水（或酸）反应的
b． 对应水化物的 强弱
c．金属的相互置换
（1）金属性 d．根据它们在周期表的
e．依据金属活动顺序表
f．用电化学的方法（构成原电池）
g．金属阳离子的氧化性强弱
a．单质与氢化合的 及氢化物的
b．最高价氧化物对应水化物的 强弱
（2）非金属性 c．非金属的相互置换
d．根据它们在周期表的位置
e．非金属阴离子的还原性强弱
2．微粒半径大小的比较规律
(1)同主族元素的原子电子层数多的半径越大。如：卤素原子半径 < < < ；碱金属离子半径 < < < 。
同周期元素的原子核电荷数越大的半径越小。如：第三周期元素原子半径 > >
> > > > 。
(2)电子层结构相同离子，核电荷数越多的半径越小(稀有元素原子除外)。如：
> > >
(3)同种元素的各种粒子，核外电子数越多的半径越大。如： > ， > > ， >
3.元素周期表的应用：
预测元素的性质（由递变规律推测）：给出一种不常见的主族元素(如砹、碲、铋、铅、铟、镭、铯等)，或尚未发现的主族元素，推测该元素及其单质或化合物所具有的性质。解答的关键是根据该元素所在族的熟悉的元素的性质，根据递变规律，加以推测判断。
按周期表的位置寻找元素，启发人们在一定区域内寻找新物质(农药、半导体、催化剂等)。如：催化剂通常在 元素及其化合物中寻找，半导体材料通常在 元素中寻找，研制新农药通常在 元素的化合物中进行研究。
左上右下对角线元素的性质 。
典例剖析
【例1】 下列叙述正确的是（1998年全国高考题）
A.同主族金属的原子半径越来越大熔点越高 B.稀有气体原子序数越大沸点越高
C.分子作用力越弱分子晶体的熔点越低 D.同周期元素的原子半径越小越易失去电子
思路分析：A选项考查同主族元素单质的递变规律，从上到下，随离子半径的增大，等价的金属阳离子与自由电子之间的静电作用力（金属键）依次减弱，熔点依次降低，错误；B选项稀有气体的单质属分子晶体，且结构相似，其原子序数越大，分子作用力也越大，因而沸点就越高，正确；C选项明显正确；同周期元素的原子半径越小越易得电子，D选项错。
答案：B、C
方法要领：运用所学的元素周期期律，对每个选项逐一分析，即可选出正确选项。防止把卤素单质的F2到I2的熔点变化规律应用到金属中（它们是两种不同的晶体）。注意稀有气体的单质为分子晶体。
【例2】a、b、c、d、e、f、g为7种由短周期元素构成的微粒，它们都有10个电子，其结构特点如下：
微粒代码 a b c d e f g
原子核数 单核 单核 双核 多核 单核 多核 多核
带电荷数（单位电荷） 0 1+ 1- 0 2+ 1+ 0
其中b的离子半径大于e的离子半径；d是由极性键构成的四原子极性分子；c与f可形成两个共价型g分子。
试写出：（1）a微粒的原子结构示意图 。
（2）b与e相应元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较为 > 。（写化学式）
（3）d溶于水的电离方程式 。
（4）g微粒所构成的晶体类型属 。
（5）c微粒是 ；f微粒是 。（写化学式）
思路分析：根据题给信息，首先是确定符合题意的a～g各是什么微粒。
3种单核微粒容易确定：a显然是Ne；b只可能是Na+，e则是离子半径比Na+小的Mg2+。
双核带1个负电荷的微粒的c是OH-。多核微粒中，f带1个正电荷且与OH-能生成2个g分子，则f是H3O+，OH-+H3O+=2H2O，g就是H2O分子。D是中性分子，且由4个原子构成，只有NH3分子符合这些条件。
答案：（1） （2）NaOH>Mg(OH)2 （3）NH3+H2O NH4++OH- （4）分子晶体 （5）OH-，H3O+
方法要领：有关10电子微粒是高考复习中的热点。要积累这方面的基础知识。10电子微粒有：第二周期非金属元素的氢化物：CH4、NH3、H2O、HF；阳离子：Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+；阴离子有：N3-、O2-、F -。
高考真题
．（08年全国理综I·9）下列各组给定原子序数的元素,不能形成原子数之比为1:1稳定化合物的是
A．3 和 17 B．1 和 8 C．1 和 6 D．7 和 12
．（08年山东理综·10）下列由事实得出的结论错误的是
A．维勒用无机物合成了尿素，突破了无机物与有机物的界限
B．门捷列夫在前人工作的基础上发现了元素周期律，表明科学研究既要继承又要创新
C．C60是英国和美国化学键共同发现的，体现了国际科技合作的重要性
D．科恩和波普尔因理论化学方面的贡献获诺贝尔化学奖，意味着化学已成为以理论研究为主的学科
．（08年四川理综·9）下列叙述中正确的是
A．除零族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的租序数
B．除点周期外，其他周期均有18个元素
C．副族元素中没有非金属元素
D．碱金属元素是指ⅠA族的所有元素
4．（08年广东理基·26）下列有关原子结构和元素周期律表述正确的是
①原子序数为15的元素的最高化合价为＋3
②ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素
③第二周期ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6
④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期ⅡA族
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
5．（08年广东理基·27）根据表1信息，判断以下叙述正确的是
表1 部分短周期元素的原子半径及主要化合价
元素代号 L M Q R T
原子半径/nm 0．160 0．143 0．112 0．104 0．066
主要化合价 +2 +3 +2 +6、—2 —2
A．氢化物的沸点为H2TC．M与T形成的化合物具有两性 D．L2＋与R2－的核外电子数相等
6．（08年广东理基·35）下列关于Cl、N、S等非金属元素化合物的说法正确的是
A．漂白粉的成分是次氯酸钙 B．实验室可用浓硫酸干燥氨气
C．实验室可用NaOH 处理NO2 和HCl 废气 D．Al2(SO4)3 可除去碱性废水及酸性废水中的悬浮颗粒
7．（08年广东化学·13）元素X、Y和Z可结合形成化合物XYZ3；X、Y和Z的原子序数之和为26；Y和Z在同一周期。下列有关推测正确的是
A．XYZ3是一种可溶于水的酸，且X与Y可形成共价化合物XY
B．XYZ3是一种微溶于水的盐，且X与Z可形成离子化合物XZ
C．XYZ3是一种易溶于水的盐，且Y与Z可形成离子化合物YZ
D．XYZ3是一种离子化合物，且Y与Z可形成离子化合物YZ3
8．（08年江苏化学·7）下列排列顺序正确的是
①热稳定性：H2O＞HF＞H2S ②原子半径：Na＞Mg＞O
③酸性：H3PO4＞H2SO4＞HClO4 ④结合质子能力：OH-＞CH3COO-＞Cl-
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
9．（2003年上海考）下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。
（1）下列 （填写编号）组元素的单质可能都是电的良导体。
①a、c、h ②b、g、k ③c、h、1 ④d、e、f
（2）如果给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响：
1．原子核对核外电子的吸引力 2．形成稳定结构的倾向
下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量（kJ·mol－1）：
锂 X Y
失去第一个电子 519 502 580
失去第二个电子 7296 4570 1820
失去第三个电子 11799 6920 2750
失去第四个电子 9550 11600
①通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量。 。
②表中X可能为以上13种元素中的 （填写字母）元素。用元素符号表示X和j形成化合物的化学式
和 。
③Y是周期表中 族元素。
④以上13种元素中， （填写字母）元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。
10．（04年江苏理综）X、y、Z均为短周期元素，它们的原子核外最外层电子数依次为l、16、6，Z位于Y的上一周期，则X、Y、Z三种元素形成的某种化合物的化学式可能为（ ）
A．X2YZ4 B．XY2Z3 C．X3YZ4 D．X3YZ3
11．（2005年江苏高考）A、B、C、D四种短周期元素的原子半径依次减小，A与C的核电荷数之比为3∶4，D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子X、Y、Z。下列叙述正确的是（ ）
A．X、Y、Z的稳定性逐渐减弱
B．A、B、C、D只能形成5种单质
C．X、Y、Z三种化合物的熔沸点逐渐升高
D．自然界中存在多种由A、B、C、D四种元素组成的化合物
12．（04年江苏考）(6分)1919年，Langmuir提出等电子原理：原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。
（1）根据上述原理，仅由第2周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是：
和 ； 和 。
（2）此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与NO2-互为等电子体的分子有： 、 。
知能训练
一、选择题
1．已知X、Y均为1—18号之间的元素，X、Y可形成化合物X2Y和X2Y2，又知Y的原子序数小于X的原子序数，则这两种元素的原子序数之和为 （ ）
A．19 B．18 C．16 D．9
2．元素R的最高价含氧酸的化学式为HnRO2n-2，则在气态氢化物中，R元素的化合价为（ ）
A．12－3n B．3n－12 C．3n－10 D．6－3n
3．下列各组原子序数所表示的两种元素，能形成AB2型离子化合物的是 （ ）
A．6和8 B．11和13 C．11和16 D．12和17
4．甲、乙两种非金属：①甲比乙容易与H2化合；②甲原子能与乙阴离子发生置换反应；③甲的最高价氧化物对应的水化物酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物酸性强； ④与某金属反应时，甲原子得电子数目比乙的多；⑤甲的单质熔、沸点比乙的低。能说明甲比乙的非金属性强的是 （ ）
A．只有④ B．只有⑤ C．①②③ D．①②③④
5．A．B均为原子序数1—20的元素，已知A的原子序数为n，A2+离子比B2-离子少8个电子，则B的原子序数是（ ）
A．n+4 B．n+6 C．n+8 D．n+10
6．下列叙述中，肯定a金属比b金属活泼性强的是 （ ）
A．a原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少
B．a原子电子层数比b原子的电子层数多
C．1mol a 从酸中置换H+生成的H2比1 mol b从酸中置换H+生成的H2多
D．常温时，A能从水中置换出氢，而B不能
7．Y元素最高正价与负价的绝对值之差是4；Y元素与M元素形成离子化合物，并在水中电离出电子层结构相同的离子，该化合物是（ ）
A．KCl B．Na2S C．Na2O D．K2S
8．下列各组物质的性质变化正确的是 （ ）
A．酸性：HClO4>HNO3>H3PO4>H2SiO4 B．稳定性：H2S>HCl>HBr>HI
C．熔点：Pb>K>Na>Li D．溶解性：NaHCO3>Na2CO3>NaOH
9．甲、乙是周期表中同一主族的两种元素，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数不可能是（ ）
A．x+2 B．x+4 C．x+8 D．x+18
10. 甲、乙分别是周期表中同一周期第ⅡA族和第ⅢA族的两种元素，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数不可能是 ( )
A.X+1 B.X+11 C.X+25 D.X+8
11．元素周期表中前7周期的元素种数如下：
周 期 1 2 3 4 5 6 7
元素数 2 8 8 18 18 32 32
请分析周期表与元素数的关系，然后预言第8周期最多可能含有的元素种数是 （ ）
A．18 B．32 C．50 D．64
12．两种短周期元素X和Y，可以组成化合物XY3，当Y的原子序数为m时，X的原子序数为（ ）
① m－4 ②m+4 ③m+8 ④m－2 ⑤m+6
A．①②④⑤ B．①②③⑤ C．①②③④ D．①②③④⑤
13．科学家预测原子序数为114的元素，具有相当稳定性的同位素，它的位置在第7周期IVA族，称为类铅。关于它的性质，预测错误的是 （ ）
A．它的最外层电子数为4 B．它的金属性比铅强
C．它具有+2、+3、+4价 D．它的最高价氧化物的水化物是强酸
二、填空题
14．1999年是人造元素丰收年，一年间得到第114、116和118号三个新元素。按已知的原子结构规律，118号元素应是第________周期第_________族元素。近日传闻俄罗斯合成了第166号元素，若已知原子结构规律不变，该元素应是第____周期第_____元素。
15．A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大，它们都是同周期的元素。已知：A、C、F三种原子最外层共有11个电子，且这三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应，均生成盐和水；D元素原子的最外层电子数比次外层电子数少4；E元素原子次外层电子数比最外层电子数多3。
（1）写出下列元素的符号：A____________，B____________，E____________。
（2）B的单质在F的单质中燃烧的现象是____________，化学方程式是_______________
。
（3）A、C两种元素的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式是
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基本概念
第 2 讲 物质的量
第1课时 物质的量
【考纲要求】
1. 理解相对原子质量、相对分子质量的涵义。
2. 掌握物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系。
3. 理解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积(相应单位为 mol、g·mol-1、L·mol-1)的涵义。理解阿伏加德罗常数的涵义和阿伏加德罗定律的应用。
4. 掌握有关物质的量的计算，阿伏加德罗常数的涵义。
【重点难点】：有关物质的量的概念理解, 阿伏加德罗常数的涵义;
知识梳理
1．物质的量
（1）概念：物质的量是国际规定的七个基本物理量之一，是表示物质所含 数目多少的物理量
（2）符号： （3）单位：
2．摩尔
（1）概念：摩尔是 的单位，每1mol物质含有 个微粒。
（2）符号： （3）说明：①当描述物质的物质的量（使用摩尔）时，必须指明物质微粒的
或 ，不能是宏观物质名称；②常见的微观粒有： 、 、 、
、 、 或它们特定的组合；③当有些物质的微观粒子只有一种时，可以省略其名称。
3．阿伏加德罗常数
（1）含义：实验测定 g 中碳原子的个数（2）符号： （3）单位：个/mol
（4）说明：①NA的基准是12g碳-12中的原子个数；②12C不仅是摩尔的基准，而且还是 的基准；③NA是一个实验值，现阶段常取 这个近似值；④要注意NA与6.02×1023的区别。
4．摩尔质量
（1）概念：单位 的物质的质量（2）符号： （3）单位：
（4）说明：①注意与化学式的式量相比较，区分其中的差异。②化学计算题中常会用平均摩尔质量，注意跟平均相对分子质量的差异。③与1mol物质的质量的比较。
5．气体摩尔体积
（1）概念：单位物质的量的气体的体积（2）符号： （3）单位：
（4）标准状况下的气体摩尔体积：①标准状况：0℃、1atm即1.01×105Pa；②理想气体。③标准状况下的气体摩尔体积约为 L·mol-1。
（5）影响物质体积大小的因素：
①构成物质的 的大小（物质的本性）
②结构微粒之间 的大小（温度与压强来共同决定）
③结构微粒的 （物质的量的大小）
影响固态或液态物质体积大小的因素是 ，影响气态物质体积大小的因素是 （用①②③填空）
二、公式小结
1. m、n、N之间的计算关系
（1）计算关系： 。
（2）使用范围：只要物质的组成不变，无论是何状态都可以使用。
2.V、n、N之间的计算关系
（1）计算关系： 。
（2）使用范围：
①适用于所有的气体，无论是纯净气体还是混合气体。
②当气体摩尔体积用22.4L·mol-1时必须是标准状况。
3.混合气体的平均相对分子质量的有关计算
（1）基本计算关系：
（2）变换计算关系：① = ② =
（3）使用范围：①：(1)的计算式适用于所有的混合物的计算
②：(2)中的计算式只适用与混合气体的有关计算
③：(2)中的两个计算式之间应用了阿伏加德罗定律
4.密度与相对密度
（1）密度
①计算表达式：
②使用说明：A.适用于所有的物质，不受物质状态的限制，也适用于所有的混合物
B.所有物质：，标准状况下气体
（2）相对密度 ①计算表达式：
②使用说明：A.相对密度是在同温同压下两种气体的密度之比；B.既可以用于纯净气体之间的计算，也可以用于混合气体之间。
疑难点拨
1。物质的量（n）是指微观粒子多少的物理量，其单位是摩尔（mol）。微观粒子可以是分子、原子、电子、质子、中子以及他们的特定组合。物质的量与物质的质量有关而与物质所处的状态无关。物质的量的大小，可衡定物质所含微粒的多少，但物质的量的数值并不是微粒的个数，它的个数应该是物质的量乘以NA(近似值：6.02×1023mol-`)。使用摩尔时，一定要指出物质的名称或写出化学式。如1molH2，1molH+，而不能写成“1mol氢”。
2。阿伏加德罗常数的标准是人为规定的。如果改变了它的标准，则摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等均发生改变。而质量、粒子数、一定质量的气体体积、气体密度等客观存在因素并不会因此而改变。
3 .摩尔质量与温度、压强无关；不同的物质一般不同。（H3PO4和H2SO4；CO、C2H4、N2；CaCO3和KHCO3相同）;
4.气体摩尔体积是对气体而言，并且是在标准状况（0℃，1.01×105Pa）下1mol气体的体积。若不在标准状况下或不是气体就不适用。如：标准状况下，辛烷是液体，不能用气体摩尔体积进行计算。研究对象是——气体（包括混合气体），但概念中的“任何气体”却不包括一些易挥发性物质的蒸气，如水蒸气、溴蒸气、碘蒸气等。量的标准是——1mol，结论——约是22.4L.外界温度和压强影响气体体积的大小，但气体的质量和物质的量的多少则不受其影响。
5。阿伏加德罗定律：在同温同压下，相同体积的气体含有相同的分子数。即“三同”定“一同”。该定律也适用于不反应的混合气体。
理想气体状态方程：PV=nRT（P—气体的压强，单位Pa；V—气体在给定条件下的体积，单位m3；T—绝对温度，单位K；n—物质的量，单位mol；R—摩尔气体常数，数值为8.314J·mol－1·K－1）。
根据气态方程PV=nRT，结合n=N/NA、n=m/M、V=m/ρ，阿伏加德罗定律有如下推论：
推论1 同温同压下，两气体的体积之比等于其 之比，等于 之比。即T、P相同时，
（写表达式）
推论2 同温同体积下，两气体的压强之比等于其 之比，等于其 之比。即T、V相同，
， （写表达式）
推论3 同温同压同体积下，两气体的质量之比等于其 （或相对分子质量）之比。即T、P、V相同， （写表达式）
推论4 同温同压下，两气体的密度之比等于其 （相对分子质量）之比。即T、P相同，
， （写表达式）
推论5 同温同压同质量下，两气体的体积与其摩尔质量（相对分子质量）成 比。即T、P、m相同，， （写表达式）
推论6 同温同压同质量下，两气体的密度与其物质的量成 比。即T、P、m相同，
（写表达式）
推论7 同温同体积同质量下，两气体的压强与其摩尔质量（相对分子质量）成 比。即T、V、m相同，
， （写表达式）
阿伏加德罗常数的常见陷阱及对策
陷阱一、物质状态陷阱
1、标准状况下，1L水所含分子数为1/22.4 NA （ ）
2、标准状况下，2.24L苯中约含有0.6NA个碳原（ ）
3、标准状况下，11.2L四氯化碳所含分子数为0.5 NA（ ）
4、标准状况下的22.4L辛烷完全燃烧，生成二氧化碳分子数为8NA（ ）
5、标准状况下，22.4L甲烷和乙炔混合物所含的分子数为NA （ ）
6、标准状况下，以任意比例混合的甲烷和丙烷混和物22.4升,所含有的分子数为NA（ ）
陷阱二、状态条件陷阱
1、在常温常压下，11.2升氯气含有的分子数为0.5NA （ ）
2、在25℃，压强为1.01×105Pa时,11.2升氮气所含的原子数目为NA（ ）
3、在标准状况下，0.5NA个氯气分子所占体积是11.2L （ ）
4、在常温常压下，11.2升氧气所含的原子数目为NA（ ）
5、常温常压下，1 mol氦气含有的核外电子数为2NA （ ）
陷阱三、物质结构陷阱
1、常温常压下，1 mol氦气含有的原子数为2NA（ ）
2、同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同（ ）
3、0.5mol 甲基（―CH3）中约含有5NA个电子（ ）
4、常温常压下，48gO3含有的氧原子数为3NA（ ）
5、1.8g的NH4+离子中含有的电子数为NA（ ）
6、1 mol D2O所含质子数为12 NA（ ）
7、标准状况下，22.4 L H2 中含中子数为2NA（ ）
8、 80g硝酸铵含有氮原子数为2NA（ ）
9、常温常压下，16g氧气和臭氧的混合物中含有NA个氧原子（ ）
10、46 g NO2 和 N2O4混合气体中含有原子数为3NA( )
陷阱四、电子转移陷阱
1、常温常压下，活泼金属从盐酸中置换出1 mol H2发生转移的电子数为2NA（ ）
2、 0.1molFe在0.1mol Cl2中完全燃烧失去的电子数为0.2 NA（ ）
3、0.5 mol单质铝与足量盐酸反应转移电子数为1.5NA（ ）
4、6.4g铜与硫反应时失去的电子数为0.2 NA（　 ）
5、1mol Na2O2与足量水反应时失去2NA个电子 （ ）
6、2.4g金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.1NA（ ）
7、1molMg与足量O2或N2反应生成MgO或Mg3N2均失去2NA个电子（ ）
8、1molNa与足量O2反应生成Na2O或Na2O2均失去NA个电子（ ）
陷阱五、电离。水解陷阱
1、25℃时，1L pH=13的氢氧化钠溶液中含有NA个氢氧根离子 （ ）
2、1L 1mol/L醋酸溶液中离子总数为2NA （ ）
3、1L 1mol/L的盐酸溶液中，所含氯化氢分子数为NA （ ）
4、在1L 0.1mol/LNaHCO3溶液中，含0.1 NA 个HCO3―（ ）
5、在1L2mol/L的硝酸镁溶液中含有的硝酸根离子数为4NA （ ）
陷阱六、化学键等的陷阱
1、12.4g白磷含有的P—P键数目为0.4NA ( )
2、7.8g苯中含有的碳碳双键数目为0.3 NA( )
3、1molC10H22分子中共价键总数为31 NA( )
4、0.1molSiO2中共价键总数为0.4NA( )
5、以任意比例混合的乙炔和乙醛混合气体共0.4mol，在O2中充分燃烧时，消耗O2的分子数为NA( )
典例剖析
例1 下列说法正确的是（N表示阿伏加德罗常数的值）(1999年全国高考题)
A.28g氮气所含的原子数目为N
B.4g金属钙变成钙离子时所失去的电子数目为0.1N
C.1mol甲烷的质量与N个甲烷分子的质量之和相等
D.标准状况下，22.4L甲烷与乙炔混合物所含的分子数为N
思路分析：28g氮气（双原子分子）物质的量为1mol，其氮原子数目为2N而不是N；4g金属钙即0.1mol，因Ca-2e-=Ca2+，钙失去的电子数目为0.2N；1mol甲烷含N个甲烷分子，C对；D项考查了气体摩尔体积的一个要点：“任何气体”，其中也包括混合气，也对。
答案：C、D
方法要领：
1.阿伏加德罗常数的运用是高考考查和命题的热点。如：已知物质的质量，物质的量，物质的体积，求粒子的数目或比较其粒子的数目大小；已知溶液的体积和浓度,求溶液中溶质的粒子的数目，或比较其粒子的数目大小；已知粒子的数目，求物质的质量,物质的量,物质的体积,溶液中溶质的粒子的浓度或溶液的浓度；物质在发生氧化还原反应时电子转移的数目。
2.解题时要特别注意所给的条件，求什么粒子数，审题要仔细，这种题型高考年年考，但失分者依然较多，主要失误在审题不够仔细。审题时应注意如下细节：
(1)物质的状态：水在标准状况下时为液态或固态；SO3在标准状况下为固态，常温常压下为液态；在标准状况下，碳原子数大于4而小于16的烃为液态,大于等于16的烃为固态。
(2)某些物质的分子中的原子个数，如惰性气体、臭氧(O3)、白磷(P4)等。
(3)一些物质结构中化学键的数目，如SiO2(Si-O四键)、Si、P4(6个P-P键) 等。
(4)特别物质的摩尔质量，如D2O,T2O,18O2等。
(5)较复杂的氧化还原反应中，求算转移电子数，如Na2O2+H2O、电解Cu(NO3)2溶液等。
(6)在用到气体摩尔体积22.4L/mol时，必须注意所给物质是否为气体，如是气体看是否处于标况。
(7)某些离子或原子团水溶液中能发生水解反应，离子数目要改变。
例2 设阿伏加德罗常数的符号为NA,标准状况下某种O2和N2的混合气体mg含有b个分子,则ng该混合气体在相同状况下所占的体积(L)应是(1998年上海市高考题)
A.22.4nb/mNA B.22.4mb/nNA C.22.4nNA/mb D.nbNA/22.4m
思路分析：气体体积等于气体物质的量乘以气体摩尔体积：V=n×Vm,本题只要求出n即可.气体的摩尔质量为mNA/b g.mol-1，n=m/M=n g/[mNA/b g.mol-1]=nb/mNA mol。
答案：A
一题多解：法二：n g该混合气体所含有的分子数为nb/m个，则在标准状况下所占体积为22.4nb/mNA。
法三：m g混合气体的n=b/NA，而对相同的混合气体，其质量之比等于物质的量之比：m/n=[b/NA]/x，x=nb/mNA mol，V= nb/mNA mol×22.4L/mol。
法四：根据选项特点，利用比例求解.
mg b
ng x x=bn/m，结对照选项b、m、n的组合方式，只有A符合。
例3 根据阿伏加德罗定律判断，下列叙述中正确的是(1998年全国高考题)
A.同温同压下两种气体的体积之比等于摩尔质量之比
B.同温同压下两种气体的物质的量之比等于密度之比
C.同温同压下两种气体的摩尔质量之比等于密度之比
D.同温同体积下两种气体的物质的量之比等于压强之比
思路分析：根据阿伏加德罗定律,在同温同压下，相同体积的气体其分子数相等，说明在该条件下两种气体的n与它们的V成正比，而体积与摩尔质量的大小无关，A错；同理，n与密度也不成正比关系，B项错；对C项，故C项对。D项显然对。
答案：C、D
引申发散：这类试题以阿伏加德罗定律为基点,向摩尔质量、密度、气体摩尔体积等常见的物理量外延,运用阿伏加德罗定律进行推论,阿伏加德罗定律推论(可由PV=nRT推出)
①同T P：V1/V2=n1/n2 ②同T V：P1/P2=n1/n2 ③同T ：M1/M2=/
④同T P m：V1/V2=M2/M1 ⑤同T V m：P1/P2=M2/M1 ⑥同T ：P1/P2=M2/M1
高考真题
．（08年全国理综I·11）某元素的一种同位素 X 的原子质量数为 A ，含 N 个中子，它与1H 原子组成 HmX分子。在 a g HmX中所含质子的物质的量是 （ ）
A． (A－N+m) mol B． (A一N) mol
C．(A－N) mol D． (A一N+m) mol
2．（08年山东理综·13）NA代表阿伏伽德罗常数，下列叙述错误的是 （ ）
A．10 mL质量分数为98%的H2SO4，用水稀释至100 mL，H2SO4的质量分数为9.8%
B．在H2O2＋Cl2=2HCl＋O2反应中，每生成32 g氧气，则转移2 NA个电子
C．标准状况下，分子数为NA的CO、C2H4混合气体体积约为22.4 L，质量为28 g
D．一定温度下，1 L 0.50 mol·L-1NH4Cl溶液与2 L0.25mol·L-1NH4Cl溶液含NH4＋物质的量不同
3．（08年四川理综·6）下列说法不正确的是 （ ）
A．1mol 氧气中含有12.04×1023个氧原子，在标准状况下占有体积22.4L
B．1mol臭氧和1.5mol氧气含有相同的氧原子数
C．等体积、浓度均为1mol/L的磷酸和盐酸，电离出的氢离子数之比为3∶1
D．等物质的量的干冰和葡萄糖中所含碳原子数之比为1∶6，氧原子数之比为1∶3
4．（08年广东理基·19）能表示阿伏加德罗常数的数值是 （ ）
A．1 mol金属钠含有的电子数
B．标准状况下，22．4L苯所含的分子数
C．0．012 g 12C所含的原子数
D．1 L1 mol/L的硫酸溶液中所含的H+
5．（08年上海化学·9）设NA为阿佛加德罗常数，下列说法正确的是 （ ）
A．23 g钠在氧气中完全燃烧失去电子数为0.5NA
B．1 L 2 mol·L－1的MgCl2溶液中含Mg2＋数为2NA
C．标准状况下，11.2 L的SO3所含分子数为0.5NA
D．室温下，8g甲烷含有共价键数为2NA
6．（08年上海化学·30）生态农业涉及农家废料的综合利用，某种肥料经发酵得到一种含甲烷、二氧化碳、氮气的混合气体。2.016 L（标准状况）该气体通过盛有红热CuO粉末的硬质玻璃管，发生的反应为：CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu。当甲烷完全反应后，硬质玻璃管的质量减轻4.8 g。将反应后产生的气体通过过量的澄清石灰水中，充分吸收，生成沉淀8.5 g。
（1）原混合气体中甲烷的物质的量是 。
（2）原混合气体中氮气的体积分数为多少？（写出计算过程）
7、（2005年广东高考题）为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（ ）
A、10g甲烷所含有的电子数目为10NA
B、常温常压下，4g氦气所含有的中子数目为4NA
C、标准状况下，22.4L单质溴所含有的原子数目为2NA
D、电解食盐水若产生2g氢气，则转移的电子数目为2NA
8．（04年天津理综）代表阿伏加德罗常数值，下列说法正确的是 （ ）
A．9g重水所含有的电子数为
B．1molMgCl2中含有离子数为
C．氯气与足量NaOH溶液反应转移的电子数为
D．1molC10H22分子中共价键总数为31NA
9．（03年广东、江苏高考题）设NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述中正确的是（ ）
A 常温常压下，11.2L氧气所含的原子数为NA
B 1.8g的NH4＋离子中含有的电子数为NA
C 常温常压下，48gO3含有的氧原子数为3NA
D 2.4g金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.1NA
10．（2005年高考江苏理综）在一定条件下，l体积气体A2和3体积气体B2完全反应生成了2体积气体(体积在相同条件下测定)X，则X的化学式是（ ）
A.AB B.A2B3 C.AB2 D. AB3，
知能训练
一、选择题
1.与12.8g所含有原子数相等的NO的质量为 （ ）
A. 3.0g B. 6.0g C. 9.0g D. 18.0g
2.下列情况中含微粒数目最多的是 （ ）
A. 1mol中的H原子 B. 0.5mol中的电子
C. 0.6mol中的O原子 D. 1mol完全反应后失去的电子
3.代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 （ ）
A. 16g氧气所含的氧原子数为 B. 18g水所含的电子数为
C. 2.4g金属镁与盐酸（足量）反应失去的电子数为
D. 17g氨气所含电子数目为
4将钠、铁、镁、铝各取0.1mol，分别投入足量的稀中，充分反应后，放出的气体 （ ）
A. 钠最多 B. 一样多 C. 铁最多 D. 铝最多
5.在9g水中投入1.15g金属钠，则所得溶液中分子和物质的量比是 （ ）
A. 10:1 B. 9:1 C. 1:10 C. 90:1
6. 3.9g Na2O2溶于 g水中，才能使每1000个水分子中溶有1个。
7 .某固体仅由一种元素组成，其密度为，用X射线研究该固体的结果表明，在棱长为cm的立方体中含有20个原子，则此元素的相对原子质量最接近（ ）
A. 32 B. 65 C. 120 D. 150
8.在反应中，还原剂与氧化剂物质的量之比为 （ ） A. 1:5 B. 1:3 C. 5:1 D. 3:1
9.下列说法正确的是 （ ）
A. 在标准状况下，1mol水的体积是22.4L
B. 1mol所占的体积一定是22.4L
C. 在标准状况下，个分子所占的体积约为22.4L
D. 标准状况下，28g和CO混合气体，体积约为22.4L
10.在一定温度下，物质W分解，其反应方程式，测得生成物组成的混合气体与的相对密度为18，则W的相对分子质量为 （ ）
A. 27 B. 18 C. 36 D. 126
11．和的混合气体，在和下体积为aL，点燃使其反应后恢复至原条件，其体积变为bL，则原混合气体中为 （ ）
A. B. C. D.
二、填空题
12．在天平的两个托盘上各放一个盛有等体积稀硫酸的烧杯(每杯溶液中都含有mmol的H2SO4)，调节天平使其平衡。然后在一个烧杯中加入ag铁粉，在另一个烧杯中加入bg镁粉，充分反应后，天平仍平衡。试用代数式表示在下列各种情况下，a与b的关系(关系式中可含m)。
①若，时，___________________________。
②若，时，___________________________。
③若，时，___________________________。
基本概念
第 2 讲 物质的量
第2课时 物质的量浓度
【考纲要求】
1． 掌握物质的量浓度的概念和物质的量浓度溶液的配制方法
2． 掌握物质的量浓度与质量分数、溶解度之间的换算
3． 掌握有关物质的量浓度的计算
【重点难点】：物质的量浓度与质量分数、溶解度之间的换算，有关物质的量浓度的计算
知识梳理
一、知识要点
1.物质的量浓度
（1）概念：
（2）符号： （3）单位：
（4）说明：①物质的量浓度是溶液的体积浓度
②溶液中的溶质既可以为纯净物又可以为混合物，还可以是指某种离子或分子。
2、溶液的配制：
（1）、百分比浓度的配制：
先计算出溶质和溶剂的量，然后在天平上精确地称出溶质的质量，倒入烧杯中，用量筒量取所需的溶剂，倒入放有溶质的烧杯中，用玻棒搅动，促使溶解。
[例]填空：配制50克5%的NaCl溶液：
计算：需要NaCl 克和水 克；
称量：用 称量所需NaCl，倒入 里；
溶解：用量筒量取 毫升水，即可近似地看作是 克水。把量取好的水倒入装有NaCl的烧杯里，用 搅拌，使NaCl溶解。这样可以制得50克50克5%的NaCl溶液。
（2）、 物质的量浓度溶液的配制:
①容量瓶:特点:
用途： 。容量瓶有各种不同规格，常用的规格有100mL、250mL、500mL和1000mL等。
物质的量浓度:表示在一定体积的溶液中所含溶质的物质的量，所以要使用容量瓶。
配制步骤：
（1） （2） （3） （4）
（5） （6） （7） （8）
[例]配制100毫升0.2摩/升氯化钾溶液：
某学生将准确称量的1.49克氯化钾固体放入烧杯中，加入约30毫升蒸馏水，用玻璃棒搅拌使其溶解。将溶液由烧杯倒入100毫升容量瓶中，然后往容量瓶中小心地加蒸馏水，直到液面接近刻度2~3厘米处，改用胶头滴管加蒸馏水，使溶液凹面最低点恰好与刻度相切，把容量瓶盖紧，再振荡摇匀。
该生操作中的错误是 和 。
二、计算公式
1.物质的量浓度的计算（c、m、V、N之间的计算关系）
（1）计算关系：C==
（2）使用范围：
①以上计算关系必须是在溶液中使用 ②微粒数目是指某种溶质
③若溶液是由气体溶解于水形成的，要特别注意以下几点：
A.必须根据定义表达式进行计算
B.氨水中的溶质主要是NH3·H2O，但要以NH3为准计算
C.不要错误的用水的体积或气体与水的体积之和当作溶液体积，必须是通过计算最后溶液的体积。
2. ．c、%、ρ之间的计算关系
（1）计算关系：C===
（2）使用范围：同一种溶液的质量分数与物质的量浓度之间的换算
（3）推断方法：①根据物质的量浓度的定义表达式；②溶质的物质的量用·w%计算；③注意溶液体积的单位。
三、质量分数与物质的量、溶解度之间的关系
物理量 质量分数 物质的量浓度 溶解度
溶质单位
溶液单位
单 位
数值上关系 质量分数相同的两溶液物质的量浓度一般 等. 物质的量浓度相同的质量分数一般 等. 溶质溶解度相同的两溶液其在同一温度下饱和溶液的质量分数 等.
定 义
符号
表达式
相同点 都能示溶质和溶液的相对比值
转化关系
四、溶液的稀释
（1）溶液的稀释：
① × = × 或 × = × （溶质的质量守恒）
② （溶质的物质的量守恒）
（2）溶液混合： （溶质的物质的量守恒）。
疑难点拨
溶解度知识小结
一、固体的溶解度
1．溶解度的定义：一定温度下，某物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
2．固体溶解度的“温、饱、剂、质”四要素。
(1)因为温度变化对溶解度大小有影响，所以要指出“在一定的温度下”。
(2)各种固体物质的溶解度需要对溶剂量制定一个标准。规定用“100g”溶剂作标准。
(3)因为每种物质在同一温度下，在一定量的溶剂里达到饱和状态和不饱和状态时，溶解的量不相同，所以规定不同固体物质溶解度都应该达到饱和状态。
(4)固体溶质的量的单位规定为克，这样与溶剂的量的单位一致。
例：以下四句话错在哪里？
(1)l00g水中最多溶解38g氯化钠，所以氯化钠在水中的溶解度是38g。
(2)在10℃时，烧杯内水中最多溶有140g硝酸铵，所以硝酸铵在水中的溶解度是140g。
(3)在60℃，100g水中溶有75g硝酸钾，所以60℃时硝酸钾的溶解度为75g。
(4)60℃，100g水中最多溶解124g硝酸钾，所以硝酸钾在这温度下的溶解度是124。
3．影响固体物质溶解度的因素：温度。
大部分固体物质的溶解度随着温度的升高而增大，如硝酸钾等。少数物质的溶解度随温度的变化改变很小，如食盐，极少数物质的溶解度随温度的升高而减小，如熟石灰。各物质在某一温度的溶解度都是由实验测定的。
二、溶解度曲线
表示某物质在不同温度下的溶解度曲线只有3类：即溶解度(s)随温度(T)上升，明显增大(KNO3)，增大不多(NaCl)或下降［Ca(OH)2］。各物的溶解度曲线常常被用来判断如何制备这些物质以及选用什么方法提纯某物或能否除去某物。
(1)溶解度曲线的意义
　　①曲线上每个点表示某温度下某溶质的溶解度。
　　②溶解度曲线表示同一物质在不同温度时的不同溶解度的数值或溶解度随温度的变化情况。
　　③不同物质在同一温度时的溶解度数值。
　　(可比较某一温度下不同物质溶解度的大小)
　　④两条曲线的交点，表示在交点所示的温度下两种物质的溶解度相同。
(2)溶解度曲线的应用
三、气体的溶解度
1．气体溶解度的定义：某气体在压强为1.013×105Pa一定温度时溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积数。
说明：①因为气体质量称量较困难。所以气体溶解度是用“l体积溶剂里能溶解气体的体积数”表示。　　②由于气体的体积受温度和压强的影响较大，需要指明“在一定温度下”，压强为1.013×105Pa。　　③和固体溶解度一样应该指明“达到饱和状态”。　　④气体的溶解度没有单位，气体和溶剂的体积单位要一致。
例如0℃时，氧气的溶解度为0.049，就是指在0℃氧气在压强为1.013×105Pa时，l体积水最多能溶解0.049体积氧气。
2．影响气体溶解度的因素；
(l)内因：决定于气体的性质。 (2)外因：温度和压强。
说明：当压强一定时，温度越低，在一定体积的溶剂中，溶解气体的体积将越大；温度越高，在一定体积的溶剂中，溶解气体的体积反而越小。当温度一定时，压强越大，在一定体积溶剂中溶解气体体积也越大。反之，溶解的也越少。
例如：给汽水加压，大量的二氧化碳气体就会溶解在其中，这样当打开瓶盖后，液面压强减小，二氧化碳的溶解度随之减小，于是就从溶液中逸出。又如，加热水时，起初可见容器内壁有很多气泡，这是由于随着温度升高，空气在水里的溶解度减小的原因。
归纳：可见在一定温度下的饱和溶液中，溶解度跟溶质、溶剂和溶液质量之间存在定量的关系： 溶质的质量∶溶剂的质量＝S∶ 100克 或 溶剂的质量∶溶液的质量＝S∶（S+100）克
典例剖析
例1 将a g含NaOH的样品溶解在b mL0.1mol/L硫酸中,再加入c mL0.1mol/L的氢氧化钡溶液,反应后所得溶液恰好呈中性,样品中NaOH的纯度是(NaOH式量为40)（2001年理科综合题）
A.[(b-c)/125a]×100% B.[(b-2c)/125a]×100%
C.[(b-c)/250a]×100% D.[(8b-8c)/a]×100%
思路分析：由题意NaOH和Ba(OH)2提供的OH-与H2SO4提供的H+恰好完全反应，则有n(NaOH)+0.001c L×0.1mol/L×2=0.001b L×(0.1mol/L×2)，n(NaOH)=2×10-4(b-c) mol，(NaOH)=[2×10-4(b-c)mol×40g/mol]÷ag=(b-c)/125a
答案：A
方法要领：审题中抓住“反应后所得溶液恰好呈中性”，据H+～OH-关系计算。
例2 标准状况下,用一定量的水吸收氨气后制得浓度为12.0mol/L、密度为0.915g/cm-3的氨水.试计算1体积水吸收多少体积的氨气可制得上述氨水。（2001年全国高考题）
(本题中氨的式量以17.0计,水的密度以1.00 g/cm3计)
思路分析：1.00L该氨水中含氨的质量为 12.0mol×17.0g/mol
其体积在标准状况下为12.0mol×22.4L/mol
1.00L该氨水中含水的质量为1.00L×915g/L-12.0mol×17.0g/mol
其体积为(1.00L×915g/L-12.0mol×17.0g/mol)/1000g/L
V(NH3)/V(H2O)
=(12.0mol×22.4L/mol)÷[(1.00915g/L×1。00L-12.0mol×17.0g/mol/1000g/L)=378
1体积水吸收378体积NH3气(标准状况)
答案：378L
一题多解：解法二——直接列出总式
1体积水吸收378体积NH3气（标准状况）
解法三：
V=378L
方法要领：本题以应用物质的量浓度通算式为基点，考查考生的思维敏捷性、严谨性。解题中一是注意“单位”，防止相差1000倍；二是分清“一体积水”与一体积溶液。
此题提示我们应注重化学基础知识基本计算方法的学习与理解。
例3．(1998年全国，21)将标准状况下的a L HCl(g)溶于1000 g水中，得到的盐酸密度为b g·cm－3，则该盐酸的物质的量浓度是
A.mol·L－1 B.mol·L－1
C.mol·L－1 D.mol·L－1
解析：要求溶液的浓度需知溶液的体积和溶质的物质的量。
答案：D
例4.(1998年上海，8)在100 g浓度为18 mol·L－1、密度为ρ(g·cm－3)的浓硫酸中加入一定量的水稀释成 9 mol·L－1的硫酸，则加入水的体积为
A.小于100 mL B.等于100 mL
C.大于100 mL D.等于mL
解析：由于18 mol·L－1硫酸的密度约等于1.8 g·cm－3，大于水的密度，所以100 g 18 mol·
L－1硫酸的体积一定小于100 mL，要把溶液的物质的量浓度减小一半，则加入水的体积大约等于原溶液的体积，即小于100 mL。
答案：A
高考真题
1．（08年海南化学·3）在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是
A．甲的分子数比乙的分子数多
B．甲的物质的量比乙的物质的量少
C．甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小
D．甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小
2．（08年江苏化学·9）以下实验或操作不能达到目的的是
A．用溴水鉴别苯、乙醇、四氯化碳
B．准确称取0.4000 g的NaOH固体配成1000 mL浓度为0.01000 mol·L-1的溶液
C．为除去苯中的少量苯酚，向混合物中加入适量的溴水后过滤
D．用激光笔检验淀粉溶液的丁达尔现象
3.(03年江苏高考题)若以ω1和ω2分别表示浓度为a mol·L－1和b mol·L－1氨水的质量分数，且知2a＝b，则下列推断正确的是（氨水的密度比纯水的小）（ ）
A 2ω1＝ω2 B 2ω2＝ω1 C ω2＞2ω1 D ω1<ω2<2ω1
4．（2002年全国春季）今有0.1mol/L Na2SO4溶液300mL，0.1mol/L MgSO4溶液200mL和0.1mol/L Al2(SO4)3溶液100mL，这三种溶液中硫酸根离子浓度之比是（ ）
A 1︰1︰1 B 3︰2︰1 C 3︰2︰3 D 1︰1︰3
5．（2001全国卷题题）在无土栽培中，需配制一定量含50 mol NH4Cl、6 mol KCl和24molK2SO4的营养液。若用KCl、NH4Cl和(NH4)2SO4三种固体为原料来配制，三者的物质的量依次是（单位为mol）（ ）
A.54、64、24 B.54、2、24 C.32、50、12 D.16、50、24
6. (1999年全国高考题)已知25%氨水的密度为0.91g.cm-3,5%氨水的密度为0.98g·cm-3，若将上述两溶液等体积混合，所得氨水溶液的质量分数是（ ）
　A. 等于15% 　　　　　B.大于15% 　　　　C.小于15％ 　　D.无法估算
7、（1998年上海高考题）在100g浓度为18mol/L、密度为ρ(g/cm3)的浓硫酸中加入一定量的水稀释成9mol/L的硫酸，则加入的水的体积为（ ）
A.小于100mL B.等于100mL C.大于100mL D.等于100/ρmL
8、v将标准状况下的a升氯化氢气体溶于1000克水中，得到的盐酸的密度为bg/mL，则该盐酸的物质的量的浓度是（单位：mol/L）( )
　　　　A、a/22.4 　 B、ab/22400　　
C、ab/(2240+36.5a) 　D、1000ab/(2240+36.5a)
9． (1997年上海高考题)实验室需用480mL0.1mol的硫酸铜溶液，现选取500mL容量瓶进行配制，以下操作正确的是（ ）
A．称取7.68g硫酸铜，加入500mL水 B．称取12.0g胆矾配成500mL溶液
C．称取8.0g硫酸铜，加入500mL水 D．称取12.5g胆矾配成500mL溶液
10.（2001全国卷题题25．（7分）标准状况下，用一定量的水吸收氨气后制得浓度为12. 0 mol·L－1、密度
为0.915 g·cm－3的氨水。试计算1体积水吸收多少体积的氨气可制得上述氨水。（本题中氨的式量以 17.0计，水的密度以1.00g·cm－3计）
知能训练
一、选择题
1． 分别用浓度都为0.1mol/LNaCl的溶液、MgCl2溶液、AlCl3溶液与AgNO3溶液反应，产生质量相等的氯化银沉淀。消耗这三种溶液的体积比为 （ ）
A . 1：2：3 B. 3：2：1 C. 2：3：6 D. 6：3：2
2．10mL0.8mol/LMn+的溶液，恰好能沉淀30mL0.4mol/LCO2-3的溶液，则n为 （ ）
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
3．定量MnO2与VmL10mol/L的盐酸共热制氯气，标准状况下产生2.24L氯气，则V的取值应为（ ）
A . V=20 B . 2040
4．将5g某金属加入100mL4mol/L的硫酸溶液中，当硫酸浓度降到原浓度的一半时（设溶液体积不变），金属还没有全部溶解，该金属可能是 （ ）
A. Al B. Zn C. Fe D. Mg
5．用密度为1.32g/cm3的硫酸溶液逐滴滴入到BaCl2溶液中，直到沉淀恰好完全为止。已知所生成的溶液的质量等于原BaCl2溶液的质量，则H2SO4溶液的浓度为（ ）
A. 21.9% B. 42.31% C. 13.5mol/L D. 5.67mol/L
6．已知某溶液的①体积、②密度、③溶质和溶剂质量比、④溶质的摩尔质量，要根据溶质的溶解度计算其饱和溶液的物质的量浓度时，上述条件中必不可少的是（ ）
A.　①②③④　　　　B.　①②③　　　　C.　②④　　　　D.　①④　　
7．在溶液中含m g，取该溶液mL，加水稀释至4 mL，则此稀溶液中的物质的量浓度为_________。
8．质量为8.02g的铁片，放进1.0L0.90mol/L的CuSO4溶液中，过一段时间取出洗净、干燥后称量，质量变为8.66g。若认为溶液的体积没有变化，则Cu2+的浓度变为 （ ）
A . 0.89mol/L B. 0.82mol/L C. 0.78mol/L D. 0.6mol/L
9．某学生用下列溶质配制一种混合溶液，已知溶液中[K+]=[Cl-]=1/2[Na+]=[SO42-]，则选取的溶质可能是（ ）
A .KCl和Na2SO4 B.KCl、NaCl和Na2SO4
C.NaCl、Na2SO4和K2SO4 D. KCl、K2SO4和Na2SO4
10．31.2g过氧化钠和100g水充分反应后所得氢氧化钠溶液的质量分数为（ ）
A.25.6% B.31.2% C.32.0% D.34.5%
11． 已知toC时，某物质的不饱和溶液ag,含溶质mg；若溶液蒸发bg水，并恢复到toC时析出溶质m1g。若原溶液蒸发cg水并恢复到toC时，则析出溶质m2g。用S表示该物质toC时的溶解度。下式中正确的是 （ ）
A. B.
C. D.
12．将溶质的质量分数为a％，物质的量浓度为c1 mol·L－1的H2SO4溶液蒸发掉一定量的水，使其溶质的质量分数为2a％，此时物质的量浓度为c2 mol·L－1。则c1和c2的关系是 （ ）
　A.c2＝2c1　　　B.c2＜2c1　　　C.c2＞2c1　　　D.c1＝2c2
13．若20 g密度为d g·cm－3的硝酸钙溶液里含1 g Ca2＋，则NO3－离子的浓度是（ ）
　 A.mol·L－1　B.mol·L－1　C. 1.25d mol·L－1　D. 2.5d mol·L－1
14．把80毫升NaOH溶液加入到120毫升盐酸中,所得溶液的pH值为2。如果混和前NaOH溶液和盐酸的物质的量浓度相同,它们的浓度是 （ ）
A.0.5摩/升 B.0.1摩/升 C.0.05摩/升 D.1摩/升
15． 在标准状况下，1 水中溶解了560 氨气，形成的溶液密度为0.9 ，该氨水中的溶质的物质的量浓度为 （ ）
A. 17 B. 16 C. 15 D. 14
16．下列配制的溶液浓度偏高的是 （ ）
A. 配制盐酸溶液用量筒量取盐酸时俯视刻度线
B. 配制盐酸溶液定容时，仰视容量瓶刻度线
C. 称取4 g 配制0.1 溶液1000 时，砝码错放左盘
D. 溶解后未经冷却即注入容量瓶至刻度线
E. 用1 g98%的浓加入4 g水中配制1：4硫酸溶液
F. 配制一定物质的量浓度的硫酸溶液最后在容量瓶中加水稀释到标线，塞好塞子摇动倒转混匀后，发现液高低于标线
G. 在100 无水乙醇中，加入2 g甲醛溶液配制2%的甲醛的酒精溶液
H. 在80 水中，加入18.4 硫酸溶液20 ，配制3.68 稀
二、填空题
17．A、B两只质量不等的烧杯各放入质量不等但均含有9.8g溶质的硫酸溶液，分置于托盘天平的左右两盘，天平不平衡。再分别在A、B两烧杯中加入质量相等的铁粉和锌粉，反应停止后，发现天平平衡，则
①反应前A、B两烧杯（含内置硫酸溶液）的最大质量差是______________。
②此情况下，铁粉和锌粉质量的取值范围是___________________________。
18．为了配制一种培养液，需要用含有Na2HPO4和NaH2PO4（它们的物质的量之比为3：1）的混合液。每升混合液中含磷元素0.1mol。现用4.0mol/LH3PO4溶液和固体NaOH配制2.0L混合液，需取该H3PO4溶液多少毫升和NaOH多少g？
基本概念
第 2 讲 物质的量
第3课时 有关物质的量的计算
【考纲要求】
1．.掌握有关物质的量的综合计算的方法
2．掌握物质的量应用于方程式的计算方法
【重点难点】：物质的量的综合计算
知识梳理
1。物质的量、相对原子质量、摩尔质量等化学常用计量的综合应用网络：
2.常用计算方法:差量法、守恒法、讨论法、极限法、十字交叉法、平均值法等。
、差量法：差量法适用于反应前后质量、物质的量、体积等变化。
例1：取Na2CO3和NaHCO3混合物9.5g先配成稀溶液,然后向该溶液中加入9.6g碱石灰，充分反应后Ca2+、HCO3-、CO32-恰好转化为沉淀，再将反应器内水蒸干，可得20g白色固体，求：（1）原混合物中Na2CO3和NaHCO3质量；
（2）碱石灰中CaO和NaOH质量。
例2：某丁烷和乙炔的混合物0.1mol与20LO2（标况，O2过量）完全反应，将所得混合物通入足量Na2O2固体粉末中，使之完全反应，得标况下气体17.2L。通过计算确定原混合气体中各烃为多少克？
、讨论法：
例：取5.4克由某碱金属R及其氧化物R2O组成的混合物。该混合物
与足量的水反应。反应完毕，蒸发反应后得到的溶液，得到8克无水晶体。
试通过计算，判断该金属是哪一种碱金属？
．守恒法
例：将NaHCO3和部分风化的纯碱晶体组成的混合物样品m克配成250mL溶液，用1.0mol／L盐酸滴定，至终点时，用去盐酸30.0mL。若将上述样品mg加热至质量不变时，可得到固体多少克？
．极限法。
例：在500ml含有Fe3+ 、cu2+的溶液中投入11g铁粉，反应完全后过滤，所得固体物质经干燥后称重为9g。滤液中的金属离子用0.3mol OH-恰好使它们完全沉淀。试求原溶液中Fe3+ 、Cu2+的物质的量浓度。
。十字交叉法
例：用向下排气法在容积为V mL的集气瓶中收集氨气，由于空气尚未排净，最后瓶内气体的平均式量为21，将此盛满气体的集气瓶倒置于水中，瓶内水马上升到一定高度后，即停止上升，则在同温同压下，瓶内剩余气体的体
积为（ ）
A. V/2 B. V/3 C. V/4 D. 无法判断
。平均值法
例：锌、铁、镁三种金属中的两种混合物13g，与足量的盐酸反应产生的氢
气在标准状况下为11.2L，则混合物中一定含有的金属是( )
(A)锌 (B)铁 (C)镁 (D)无法推断
高考真题
1. (04年广东高考题)孔雀石和石青是自然界存在的两种碳酸盐类铜矿，它们的化学组成可表示为：xCuCO3·yCu(OH)2(x、y为正整数且)
（1）孔雀石和石青分别与过量盐酸反应时，孔雀石耗用的盐酸的物质的量与生成的CO2的物质的量之比为4：1；石青则为3：1。请推算它们的化学组成。
孔雀石： ；石青： 。
（2）现有孔雀石和石青混合样品，取两份等质量的样品，在一份中加入过量盐酸，生成CO23.36L（标准状况下）；加热另一份样品使其完全分解，得到CuO 20g，试通过计算确定该混合物中孔雀石和石青的物质的量之比。
2.(03年上海高考题)超细氮化铝粉末被广泛应用于大规模集成电路生产等领域。其制取原理为：Al2O3＋N2＋3C2AlN＋3CO由于反应不完全，氮化铝产品中往往含有炭和氧化铝杂质。为测定该产品中有关成分的含量，进行了以下两个实验：
（1）称取10.00g样品，将其加入过量的NaOH浓溶液中共热并蒸干，AlN跟NaOH溶液反应生成NaAlO2，并放出氨气3.36L（标准状况）。
①上述反应的化学方程式为 ；
②该样品中的A1N的质量分数为 。
（2）另取10.00g样品置于反应器中，通入2.016L（标准状况）O2，在高温下充分反应后测得气体的密度为1.34g·L－1（已折算成标准状况，AIN不跟O2反应）。该样品中含杂质炭 g。
3．（08年上海化学·31）小苏打、胃舒平、达喜都是常用的中和胃酸的药物。
（1）小苏打片每片含0.50 gNaHCO3，2片小苏打片和胃酸完全中和，被中和的氢离子是 mol。
（2）胃舒平每片含0.245 g Al(OH)3。中和胃酸时，6片小苏打片相当于胃舒平 片。
（3）达喜的化学成分是铝和镁的碱式盐。
①取该碱式盐3.01 g，加入2.0 mol·L－1盐酸使其溶解，当加入盐酸42.5 mL时开始产生CO2，加入盐酸至45.0 mL时正好反应完全，计算该碱式盐样品中氢氧根与碳酸根的物质的量之比。
②在上述碱式盐溶于盐酸后的溶液中加入过量氢氧化钠，过滤，沉淀物进行干燥后重1.74 g，若该碱式盐中氢元素的质量分数为0.040，试推测该碱式盐的化学式。
知能训练
1。已知脊椎动物的骨骼中含有磷。以下是测定动物骨灰中磷元素含量的实验方法。称取某动物骨灰样品0.103 g，用硝酸处理，使磷转化成磷酸根。再加入某试剂，使磷酸根又转化成沉淀。沉淀经灼烧后得到组成为P2Mo24O77的固体（其相对分子质量以3.60×103计）0.504g。试由上述数据计算该骨灰样品中磷的质量分数。（磷的相对原子质量以31.0计）
2。将一定量由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物A的蒸气与3.2g氧气混合点燃，再将生成的气体依次通过①盛有浓硫酸的洗气瓶②灼热的氧化铜③饱和石灰水（设 每个装置中的反应物均过量）。经测定①中增重3.60g ②中减重1.60g ③中增重8.80g。A 蒸汽的密度为3.393g/L（已换算成标准状况）。又测知A既能与碳酸钠溶液反应又能与金属钠反应，且均有气体生成，但分别得到的气体在相同条件下体积不同。试求该有机物的分子式。
3。某化工厂每小时生产98%（质量分数）硫酸at（吨），为使硫充分燃烧，且在下一步催化氧化时不再补充空气，要求燃烧后的混合气体中含氧气的体积分数为b%。若空气中氧气的体积分数为21%，且不考虑各生产阶段的物料损失，则
①该厂每小时消耗标准状况下空气的体积为 m3。
②为满足题设需求，b%的下限等于 。
4。由A、E、G三种元素组成的化合物的分子式为AxEyGz。已知：①x、y、z均是整数，且x＋y＋z＝9 ②将3.1克该合物完全分解，化合物中A、E、G完全转化成气体A2E4和E2G ③将分解后的混和气体通过通入氢氧化钠溶液后，溶液增重1.7克 ④将剩余气体通入含有8克溴的溴水中恰好使溴水完全褪色 ⑤如果与④中相同的气体在氧气中完全燃烧，可生成AO2和E2O，AO2可使澄清石灰水变浑浊 ⑥该化合物中G的质量分数为51.6%，请填写下列空格：
①A、E、G三种元素的名称：A ，E ， ；
②该化合物的分子式是 ；
③已知同族元素性质相似，推测该化合物可能的同分异构体的结构简式是（写结构简式） 和 。
5。将m g Al2O3和Fe2O3的混合物溶于是100 mL 盐酸中，然后逐滴加入1 mol/L NaOH溶液，其结果如图所示：
①最初加入V1 mLNaOH溶液的
作用是 。
②盐酸的物质的量浓度
是 。
③若m g 混合物中Al2O3 与 Fe2O3
按不同比例进行上述实验(其他条件
不变)，则V2的值会不会改变 　　 　　 （填“会”或“不会”），
（V2—V1）的取值范围是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
n(沉淀)/mol
V1
V2
V3
V(NaOH)/mL
0
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弘扬中学高三一轮复习学案 化学
基本理论
第18讲 化学能与电能的转化----电解池
第1课时
【考纲要求】
1．能够根据电解装置与直流电源的连接方式正确判断电解池的阴、阳极。
2．能根据溶液中存在的阴、阳离子在外电场的作用下定向移动以及电极材料，正确判断电解池的阳、阴极的电极反应
3．能够根据电极反应方程式，正确说明电解过程中电极区附近及溶液中的一些定性、定量关系。
4．理解可充电电池在放电和充电时正、负极和阴、阳极的相互关系。
【重点难点】：电解过程中电极区附近及溶液中的一些定性、定量关系
知识梳理
一、电解池的结构
1、电解池的概念：
2．电解池的构造：
3、电解池阴、阳极的判断
4．原电池与电解池的比较
原电池 电解池
能量转换
装置构成
电极名称
电极反应
反应能否自发进行
二、电解原理
1、电解池中的氧化还原反应
阴极：
阳极：
2、溶液中离子放电规律：
电解质溶液通电后，溶液中离子的定向移动规律：
⑴ 用惰性电极进行电解
阴极：
阳极：
分享：上述离子放电的规律与 是一致的。
⑵ 用非惰性电极进行电解
阴极：
阳极：
分享：将⑴ ⑵两种情况对照， 放电的规律与电极材料无关，
而 一定在电极上先放电，因此 。
3、电极反应方程式和电解总方程式
练习1、写出用惰性电极电解CuCl2溶液的电极方程式和总反应方程式。
练习2、写出用Cu电极电解AgNO3溶液的电极反应和总反应方程式。
4、电解过程中电极区附近及溶液中的一些定性关系
练习3、将一张滤纸用滴有酚酞的NaCl溶液浸湿后置于表面皿上，然后在滤纸上放置石墨电极（如右图所示），接通直流电源后，试分析滤纸上两电极周围溶液颜色有什么变化。
分享：通过此例，你认为应当如何认识电解过程中电极区附近及溶液的变化。
三、可充电电池
练习4、铅畜电池是现代生活中广泛使用的一种可充电电池，这种电池以Pb和PbO2为电极材料，电解液为硫酸，总反应方程式为：
PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4+2H2O 。请分析此电池的电极和工作原理。
疑难点拨
电极反应式和化学方程式的书写：
一．由化学方程式书写电极反应式：①找出发生氧化反应和还原反应的物质，确定正负极产物；②利用电荷守恒分别写出电极反应式；③验证：两电极反应式相加所得式子和原化学方程式相同，则书写正确。如写出一电极反应式，而另一电极难写，可将化学方程式减去已写出的电极反应式。
二．由原电池的装置书写电极反应式：据电极材料与电解质溶液或反应现象，先确定正负极，再写电极反应式。
三．由电极反应式或原电池装置写化学方程式：①两极反应式相加即得化学方程式；②由原电池的电极材料及电解液成份，确定氧化剂、还原剂及氧化还原产物，初步写出化学方程式再配平。
典例剖析
例1 用惰性电极分别电解下列各物质水溶液一段时间后，向剩余电解质溶液中加入适量水能使溶液恢复到电解前浓度的是（1988年全国高考题）
A.AgNO3 B.H2SO4 C.NaCl D.NaOH
思路分析：电解一段时间后，向剩余溶液中加水，就能使溶液恢复到电解前的浓度，说明电解过程中消耗的是水，那么在两极上放电的离子只能是H+和OH-，则溶液中的阳离子放电能力都不得大于H+，即阳离子不能为金属活动顺序表Zn之后的金属阳离子；同理，溶液中阴离子的放电能力也不得大于OH-，一般为含氧酸根离子或F-（包括OH-）。符合上述要求的常见物质有强碱、含氧酸和强碱对应的含氧酸盐。
答案：B、D
引申发散：欲使电解后的溶液恢复到原来状态，则需加入的物质必须是电解后离开体系的物质按相应量的比组成的物质。如电解CuSO4溶液析出Cu和O2，则加入的物质为CuO，不是Cu(OH)2；又如电解NaCl溶液析出H2和Cl2，应通入的物质为HCl，而不是加盐酸。
想一想：上述溶液电解后，溶液的pH有何变化？
例2 将质量分数为0.052(5.2%)的NaOH溶液1L（密度为1.06g/cm-3）用铂电极电解，当溶液中NaOH的质量分数改变了0.010(1.0%)时停止电解，则此时溶液中应符合关系是（1998年全国高考题）
NaOH的质量分数 阳极析出物的质量/g 阳极析出物的质量/g
A 0.062(6.2%) 19 152
B 0.062(6.2%) 152 19
C 0.042(4.2%) 1.2 9.4
D 0.042(4.2%) 9.4 1.2
思路分析：原溶液中m(NaOH)=1000 cm-3×1.06g/cm-3×5.2%=5.12g，用Pt电极电解NaOH溶液时，实际上是电解水，NaOH的质量分数增大，题给NaOH质量分数改变了1.0%，即电解后NaOH的质量分数变为6.2%。
设被电解的水的质量为x，则有：
x=171g
设171g水被电解时，阳极生成O2质量为y，阴极生成H2质量为z，则
2H2OO2↑+H2↑
36 32 4
171g y z y=152g z=19g
答案：B
一题多解：由上分析，电解的物质是水，NaOH不会消耗，由此排除了C和D。因电解水阴极和阳极产生的H2和O2的质量比为2:1，只有B项符合。
例3 实验室用铅蓄电池电源电解饱和食盐水制取氯气，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：正极：PbO2+4H++SO42-+2e-==PbSO4+2H2O 负极：Pb+SO42-==PbSO4+2e-
今若制得Cl2 0.050 mol，这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是（1996年全国高考题）。
A.0.025mol B.0.050mol C.0.10mol D.0.20mol
思路分析：本题考查知识：①对原电池、电解池反应原理的理解；②电解反应式与原电池中化学反应式之间关系理解；③原电池与电解池之间电子守恒规律的理解。解题时首先根据电解食盐水反应原理推算出制0.05molCl2，电子转移数为0.1mol；再将原电池中正负电极反应式合并，可知每转移1mol电子消耗H2SO41mol。此时电解池电子转移数应与原电池中相同，故原电池也必转移0.1mol，消耗H2SO4是0.1mol：
2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑ 2e-
1mol 2mol
0.05mol 0.1mol
负极 Pb+SO42-=PbSO4+2e-
正极 PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O
合并得总方程式：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 2e-
2mol 2mol
0.1mol 0.1mol
答案：C
方法要领：根据电路中通过的电子数守恒的原则，理论上应有：2e-～Cl2～2H2SO4。考虑到电路中的能量损耗（电流效率），至少要消耗H2SO40.10mol。注意：不能由生成Cl2转移0.10mol电子，再据电极反应式算出SO42-为0.050mol，错选B。
例4 熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视。可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在6500℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：(1999年理综)
阳极反应式： 阴极反应式：O2+2CO2+4e=2CO32-
总电池反应式：
思路分析：燃料电池是能源的发展方向之一，发达国家正在研究燃料电池代替汽油驱动汽车。本题取材新颖，并按我国工业上的习惯将电池的负极称为“阴极”，正极称为“阳极”，有一定的干扰作用，死记硬背的学生会与电解池混淆而出错。依电子守恒，阳极发生氧化反应：CO-2e-—CO2，由电荷守恒，右边添CO32-，CO+CO32--2e-—CO2，再配平得：CO+CO32--2e-=2CO2。两种极反应相加得电池总反应为：2CO+O2=2CO2。
答案：2CO+2CO32-=4CO2+4e- 2CO+O2=2CO2
高考真题
1．（08年广东化学·16）LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：FePO4+LiLiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含Li＋导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是
A．可加入硫酸以提高电解质的导电性
B．放电时电池内部Li＋向负极移动
C．充电过程中，电池正极材料的质量减少
D．放电时电池正极反应为：FePO4+Li++e-=LiFePO4
2．（08年江苏化学·5）镍镉（Ni—Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2。有关该电池的说法正确的是
A．充电时阳极反应：Ni(OH)2 －e— + OH- == NiOOH + H2O
B．充电过程是化学能转化为电能的过程
C．放电时负极附近溶液的碱性不变
D．放电时电解质溶液中的OH-向正极移动
3．（08年海南化学·7）关于铅蓄电池的说法正确的是
A．在放电时，正极发生的反应是 Pb(s) +SO42—(aq)= PbSO4(s) +2e—
B．在放电时，该电池的负极材料是铅板
C．在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小
D．在充电时，阳极发生的反应是 PbSO4(s)+2e—= Pb(s)+ SO42—(aq)
4．（08年上海化学·12）取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圆呈浅红色。则下列说法错误的是
A．b电极是阴极
B．a电极与电源的正极相连接
C．电解过程中，水是氧化剂
D．b电极附近溶液的pH变小
5.（05江苏）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为
下列叙述不正确的是( C )
A．放电时负极反应为：Zn—2e— +2OH—= Zn(OH)2
B．充电时阳极反应为：Fe(OH)3 —3e— + 5 OH— = FeO + 4H2O
C．放电时每转移3 mol电子，正极有1mol K2FeO4被氧化
D．放电时正极附近溶液的碱性增强
6.(05上海)10、关于如图所示装置的叙述，正确的是（ ）
A、铜是阳极，铜片上有气泡产生
B、铜片质量逐渐减少
C、电流从锌片经导线流向铜片
D、氢离子在铜片表面被还原
7.（06天津理综）我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为：4Ａｌ＋3Ｏ2＋6Ｈ2Ｏ＝4Ａｌ（ＯＨ）3，下列说法不正确的是( )
Ａ．正极反应为：Ｏ2＋2Ｈ2Ｏ＋4ｅ－＝4ＯＨ－
Ｂ．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极
Ｃ．以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积
Ｄ．该电池通常只需要更换铝板就可继续使用
8.（06上海）将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓
度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是( )
A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
C．两烧杯中溶液的pH均增大
D．产生气泡的速度甲比乙慢
知能训练
1、 选择题
1．把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混合溶液的玻璃器皿中，经过一段时间后，首先观察到溶液变红的区域是 （ ）
A Ⅰ和Ⅲ附近 B Ⅰ和Ⅳ附近
C Ⅱ 和 Ⅲ附近 D Ⅱ 和 Ⅳ附近
2．右图中x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是 ( ) A
a极板 b极板 x电极 Z溶液
A 锌 石墨 负极 CuSO4
B 石墨 石墨 负极 NaOH
C 银 铁 正极 AgNO3
D 铜 石墨 负极 CuCl2
3．用铂电极电解某溶液一段时间，该溶液浓度增大而pH减小，该溶液是 （ ）
　 A NaOH　　 B CuCl2　　　 C H2SO4　　　 D CuSO4
4．在盛饱和碳酸钠溶液的烧杯中，插入惰性电极，恒温下通电一定时间后 （ ）
A 溶液的pH值将增大
B 钠离子数和碳酸根离子数的比值将变小
C 溶液的浓度逐渐增大，有一定量晶体析出
D 溶液的浓度不变，有晶体析出
5．用石墨做电极电解AlCl3溶液时，下列电解液变化曲线合理的是（ ） AD
A B C D
6．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为： Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s) 下列说法错误的是 （ ）
A 电池工作时，锌失去电子
B 电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e—=Mn2O3(s)+2OH—(aq)
C 电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D 外电路中每通过O.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g
二．填空题
7．右图装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。
回答下列问题。
⑴ 电源的X极是 极。
⑵ 若左侧烧杯中也为惰性电极，溶液发生的电极反应为：
、
总反应式为 。
⑶ 若将右侧溶液倒入另一空烧杯中，充分搅拌后，溶液呈 色。
此时左侧烧杯中溶液呈 性。
8．下图中A～F均为中学化学中常见的物质，它们之间的转化关系如下：
（1）若反应①和②不需要特定的反应条件就能进行，则A物质的化学式可能 __；
（2）若反应①和②需要在一定条件下才能进行，则C与D反应的化学反应方程式为
_____________ _ __；
（3）C与D的稀溶液不反应，但若通入B气体，在加热条件下可以反应生成A溶液。
试写出这一反应的化学方程式_______________ _________。
9．电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则
① 电解池中X极上的电极反应式为 。在X极附近观察到的实验现象是 。
② Y电极上的电极反应式为 。检验该电极反应产物的方法是 。
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则
① X电极的材料是 ，电极反应式为 。
② Y电极的材料是 ，电极反应式为 。
10．柯尔贝反应是2RCOOK+H2OR-R+H2+2CO2+2KOH ( R-代表烃基 )。
请根据电解原理说明四种产物分别主要出现在电解池的电极区域。
11．由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。若用下图所示实验装置可制得纯净的Fe(OH)2沉淀。两极材料分别为石墨和铁。
⑴ a电极材料_______，其电极反应式为_____________________。
⑵ 电解液d可以是_______，则白色沉淀在电极上生成；也可以是_______，则白色沉淀在两极之间的溶液中生成。
A． 纯水 B．NaCl溶液 C．NaOH溶液 D．CuCl2溶液
⑶ 液体c为苯，其作用是________________，在加入苯之前，对d溶液进行加热处理的目的是__________________________。
⑷ 若d改为Na2SO4溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接电源，继续电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为_______________________________________。
12．X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素。已知：
① X可分别与Y、W形成X2Y、X2Y2、XW等共价化合物；
② Z可分别与Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等离子化合物。
请回答：
⑴ Z2Y的化学式是 。
⑵ Z2Y2与X2Y反应的化学方程式是 。
⑶ 如图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞的溶液的ZW饱和溶液，C（Ⅰ）、C（Ⅱ）为多孔石墨电极。接通S1后，C(Ⅰ)附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成。一段时间后（两玻璃管中液面未脱离电极），断开S1，接通S2，电流表的指针发生偏转。此时：
C(Ⅰ)的电极名称是 （填写正极或负极）；
C(Ⅱ)的电极反应式是 。
⑷ 铜屑放入稀硫酸不发生反应，若在稀硫酸中加入X2Y2，铜屑可
逐渐溶解，该反应的离子方程式是 。
基本理论
第18讲 化学能与电能的转化----电解池
第2课时
【考纲要求】
1．掌握工业电解饱和食盐水制取烧碱、氢气和氯气的原理
2．了解电镀、电冶金的原理。
3．能够应用电解原理判断离子的氧化性或还原性强弱。
4．能够应用电解原理进行相关计算。
【重点难点】：应用电解原理进行相关计算, 应用电解原理判断离子的氧化性或还原性强弱
知识梳理
四、电解原理的应用
1、电解饱和食盐水制取烧碱、氢气和氯气
食盐溶液中存在的离子包括 。
用惰性电极电解时，阳极失电子的微粒是 ；阴极失电子的微粒是 。
电极反应方程式：
总反应方程式：
电极周围溶液酸碱性的变化：
电解质溶液的酸碱性变化：
分享：
⑴ 电解饱和食盐水制取烧碱、氢气和氯气时，H2是在 极区产生的，Cl2是在 极区产生的，而NaOH是在 区产生的。
⑵ 电解过程中产生的H2和Cl2混合时会有爆炸的危险，因此应当让两种气体 。
⑶ 电解时，阳极 （填“适合”或“不适合”）用活泼金属如铁作电极。
2、电镀
电镀是指 。
电镀的目的是 。
电镀时， 阴极为 ；
阳极为 ；
电镀液为 。
铜的电解法精炼也是一个电镀过程，采用 作阴极， 作阳极，选用 溶液作电解液，电极方程式为 、 。
电镀的总反应理论上是不存在的，但过程中仍然伴随着氧化还原反应和电子转移。
3、电冶金
例如：电解熔融氯化钠制取金属钠。
分析：
分享：电冶金一般适用于比较活泼的金属单质的制备，此时电解液 用水溶液，原因是 。
五、原电池、电解池、电镀池的比较
原电池 电解池 电镀池
定义
能量转化
电极名称和电极反应
反应特点
装置举例
电子流向
分享：原电池、电解池、电镀池的判断
若有外接电源，该装置一般为电解池或电镀池。
若无外电源，可能是原电池，然后依据原电池的形成条件判定，主要思路是三“看”
先看电极：两种活泼性不同的金属(或其中一种非金属导体)作电极
再看溶液：用导线连接的两电极与电解质溶液接触并形成闭合回路。
后看回路：在电解质溶液中能自发地发生氧化还原反应。
此时，与原电池连接的另一装置一般是电解池或电镀池。
疑难点拨
有关电解原理的计算
要点提示：
注意应用电极反应方程式及总反应方程式。
溶液中存在多种离子时，正确判断离子放电顺序。
同一串联电路中的电子转移数目一定相等。
典例剖析
例1 下列关于铜电极的说法正确的是（1998年全国高考题）
A.铜锌原电池中铜是正极 B.用电解法精炼粗铜时粗铜做阴极
C.在镀件上电镀铜时可用金属铜做阳极 D.电解稀硫酸制H2、O2时铜做阳极
思路分析：这是对Cu电极在原电池、电解和电镀中的作用的归纳，一切仍基于反应基本原理和规律的掌握。在精炼粗铜时，应首先使粗铜溶解，所以粗铜应做阳极；若用Cu做阳极电解H2SO4，则Cu将优先氧化（Cu-2e-=Cu2+）。
答案：A、C
例2 某学生试图用电解法根据电极上析出的物质质量来验证阿佛加德罗常数值，其实验方案的要点为：①用直流电电解氯化铜溶液，所用仪器如右图：②在电流强度为I安培，通电时间为tsec后，精确测得某电极上析出的铜的质量为m g。试回答：（1999年上海高考题）
（1）连接这些仪器的正确顺序为（用图中标注仪器接线柱的英文字母表示。下同）E接 ，C接 ， 接F。实验线路中的电流方向为 → → →C→ → 。
(2)写出B电极上发生反应的离子方程式 G试管中淀粉KI溶液变化的现象为 ；相应的离子方程式是 。
（3）为精确测定电极上析出铜的质量，所必需的实验步骤的先后顺序应是 。（选填下列操作步骤的编号）①称量电解前电极质量 ②刮下电解后电极上的铜并清洗 ③用蒸馏水清洗电解后电极 ④低温烘干电极后称量 ⑤低温烘干刮下的铜后称量 ⑥再次低温烘干后称量至恒重
（4）已知电子的电量为1.6×10-19库仑。试列出阿佛加德罗常数的计算表达式：NA= 。
思路分析：本题结合了电化学和物理学中的电学知识，综合考查了验证阿伏加德罗常数的应用能力。涉及到的考点与电量关系、电解原理、电化学计算、电解实验操作等。
（1）连接仪器时应注意：①B电极上生成Cl2，它做阳极与电源的正极相连接；②电流表的负极D与电源的负极E相连，再与电解池的阴极A连接，回流到电源的正极。实验中电流与电子流向相反应从电源的正极出发，经过外电路流回到电源的负极。
（2）B极为阳极发生氧化反应：Cl--2e-=Cl2，Cl2通入G中与KI溶液反应生成I2，再遇淀粉变蓝色。
（3）测量电极上析出的铜的质量，只要称出电解前后的电极的质量，其差值就是析出铜的质量。不过电解前后电极上附有可溶性离子和水，必须用蒸馏水冲洗干净并低温烘干至恒重。（题中给出了六个实验步骤，结合定量要求可判断出精确测定铜的质量所必需的实验步骤只要其中的四步，其先后顺序是①③④⑥）
（4）根据Cu2++2e-=Cu，得转移电子物质的量为析出铜物质的量的2倍。即
解得：
答案：（1）E接D，C接A，B接F，F→B→A→C→D→E （2）Cl--2e-=Cl2，变蓝色，2I-+Cl2=2Cl-+I2；（3）①③④⑥ （4）
方法要领：题中涉及到中学化学的“电解原理的应用”、“电极反应式的书写”、“化学实验现象的观察和分析”、“定量实验的操作要求”、“离子方程式的书写”、“有关物质的量的计算”等；涉及到中学物理学的“有关电流强度的计算”、“有关电量和阿伏加德罗常数的计算”、“安培表和电池的连接”等。要正确解答这道题目，就必须熟练掌握以上各条基础知识。
用石墨作电极（惰性电极）电解氯化铜溶液时，阴极上Cu2+离子得到电子变成Cu，阳极上Cl-离子失去电子生成氯气，氯气可用碱溶液或碘化钾溶液等来吸收。所以B应接在电源的正极，A应接电源的负极。在测定通过电解池的电流强度时，电流表应串联在电路上。所以（1）中
E接D，C接A，B接F。线路中的电流方向F→B→A→C→D→E。
高考真题
1．（11分）（08年广东化学·22）铜在自然界存在于多种矿石中，如：
矿石名称 黄铜矿 斑铜矿 辉铜矿 孔雀石
主要成分 CuFeS2 Cu5FeS4 Cu2S CuCO3·Cu(OH)2
请回答下列问题：
（1）上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是　　　　　。
（2）工业上以黄铜矿为原料。采用火法溶炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑，反应的氧化剂是　　　　　。
（3）SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是　　　　　；处理该尾气可得到有价值的化学品，写出其中1种酸和1种盐的名称　　　　　。
（4）黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需进一步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到精铜的原理：　　　　　。
（5）下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是　　　（填字母）。
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断
A 铜绿的主成分是碱酸铜 可用稀盐酸除铜器表面的铜绿 Ⅰ对；Ⅱ对；有
B 铜表易形成致密的氧化膜 铜容器可以盛放浓硫酸 Ⅰ对；Ⅱ对；有
C 铁比铜活泼 例在铜板上的铁钉在潮湿空气中不易生锈 Ⅰ对；Ⅱ对；有
D 蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化 硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂 Ⅰ错；Ⅱ对；无
2.（2002春季）通以相等的电量，分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞（亚汞的化合价为＋1）溶液，若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n（硝酸银）︰n（硝酸亚汞）＝2︰1，则下列表述正确的是（ ）
A.在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比n（银）︰n（汞）＝2︰1
B.在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等
C.硝酸亚汞的分子式为HgNO3
D.硝酸亚汞的分子式为Hg2(NO3)2
3.(02试测）右图A为直流电源，B为渗透饱和
氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，C为电镀槽，接通
电路后，发现B 上的 C 点显红色，请填空：
（1）电源A的a为　　极。
（2）滤纸B上发生的总反应方程式为：
　　 。
（3）欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通K点，
使c、d两点短路，则电极e上发生的反应为：
　 　，
电极f上发生的反应为：　 　，
槽中盛放的镀液可以是　 　或　 　 .
（只要求填两种电解质溶液）。
4、（06四川理综11）下列描述中，不符合生产实际的是( )
A、电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极
B、电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极
C、电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极
D、在镀件上电镀锌，用锌作阳极
5．（06上海）将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓
度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是( )
A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
C．两烧杯中溶液的pH均增大
D．产生气泡的速度甲比乙慢
6．（06江苏14）锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为
负极反应：C6Li－xe－==C6Li1－x＋xLi+（C6Li表示锂原子嵌入石墨形成复合材料）
正极反应：Li1－xMO2＋xLi+＋x e－==LiMO2（LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物）
下列有关说法正确的是( )
A．锂离子电池充电时电池反应为C6Li＋Li1－xMO2==LiMO2＋C6Li1－x
B．电池反应中，锂、锌、银、铅各失去1mol电子，金属锂所消耗的质量最小
C．锂离子电池放电时电池内部Li+向负极移动
D．锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1－x＋xLi+＋x e－==C6Li
知能训练
一．选择题
1、如右图所示，A池用石墨电极电解氢氧化钠溶液，B池精炼粗铜。一段时间后停止通电，A池D极产生的气体在标准状况下为2.24 L，则B池中E极质量的变化是 （ ）
A 质量增加6.4 g B 质量增加12.8 g
C 质量减少6.4 g D 质量减少12.8 g
2、pH = a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH > a，则该电解质可能是 （ ）
A NaOH B H2SO4 C AgNO3 D Na2SO4
3、一定条件下，电解较稀浓度的硫酸，其还原产物为双氧水，该原理可用于制取双氧水，其电解的化学方程式为：3H2O+3O2 O3+3H2O2。下列有关说法正确的是 （ ）
A 电解池的阳极生成双氧水，阴极生成臭氧
B 电解池中硫酸溶液的pH保持不变
C 产生臭氧的电极反应式为3 H2O - 6e- = O3 + 6 H+
D 产生双氧水的电极反应式为2 H2O - 2e- = H2O2 + 2 H+
4、某学生欲完成2 HCl + 2 Ag = 2 AgCl↓ + H2 ↑ 反应，设计了下列四个实验，你认为可行的实验是 （ ）
5、高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH 。下列叙述不正确的是（ ）
A 放电时负极反应为：Zn - 2e- + 2OH- = Zn(OH)2
B 充电时阳极反应为：Fe(OH)3 -3e- + 5OH- = FeO42- + 4H2O
C 放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化
D 放电时正极附近溶液的碱性增强
6、下列四种装置中，溶液的体积均为250 mL，开始时电解质溶液的浓度均为0.10摩/升，工作一段时间后，测得导线上均通过0.02 mol电子，若不考虑溶液体积的变化，则下列叙述正确的是 （ ）
A 工作一段时间后溶液的浓度①＝②＝③＝④
B 工作一段时间后溶液的pH值：④＞③＞①＞②
C 产生气体的总体积：④＞③＞①＞②
D 电极上析出的固体的质量：①＞②＞③＞④
二．填空题
7、右图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后，只在c、d两极上共收集到336 mL（标准状态）气体。回答：
⑴ 直流电源中，M为 极。
⑵ Pt电极上生成的物质是 ，其质量为 g。
⑶ 电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为：2∶ ∶ ∶ 。
⑷ AgNO3溶液的浓度（填增大、减小或不变。下同） ，AgNO3溶液的pH ，H2SO4溶液的浓度 ，H2SO4溶液的pH 。
⑸ 若H2SO4溶液质量分数由5.00%变为5.02%，则原有5.00% H2SO4溶液为 g。
8、粗铜中常含有锌、镍、银、金等杂质，工业上常用电解的方法精练粗铜。
⑴ 电解时 作阳极，电极反应式为 ， 做阴极，电极反应式为 。
⑵ 电解前CuSO4溶液的浓度为1 mol/L，电解时如有0.5 mol电子发生转移，则此时电解液中CuSO4的浓度为 ，阴极得到的纯铜的质量为 。阳极泥的主要成分是 ，溶液中还有哪些离子 。
9、如图所示，若电解5 min时铜电极质量增加2.16 g，试讨论
⑴ 电源电极X名称为_________。
⑵ pH变化：A_______，B______，C______。
⑶ 通过5 min时，B中共收集224 mL气体（标况），溶液体积为200mL，则通电前硫酸铜溶液的物质的量浓度为______________。
⑷ 若A中KCl溶液的体积也是200 mL，电解后溶液的pH = __________。
10、在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相容的中性液体。上层液体中插入两根石墨电极，圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅棒，可以上下搅动液体，装置如右图。接通电源，阳极周围的液体呈现棕色，且颜色由浅变深，阴极上有气泡生成。停止通电，取出电极，用搅棒上下剧烈搅动。静置后液体又分成两层，下层液体呈紫红色，上层液体几乎无色。根据上述实验回答：
（1）阳极上的电极反应式为 。
（2）阴极上的电极反应式为 。
（3）原上层液体是 。
（4）原下层液体是 。
（5）搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是 。
（6）要检验上层液体中含有的金属离子 ，现象是 。
11、用下图装置进行电解实验，A、B、C、D均为铂电极，工作一段时间后，甲槽的pH上升，乙槽的pH下降，而且B、C两极放电离子的物质的量相等。可供选择的电解质溶液如下表所示：
组号 甲槽 乙槽
① NaOH CuSO4
② AgNO3 CuCl2
③ Na2SO4 AgNO3
④ NaCl AgNO3
⑴ 应选择的电解质溶液是 。
⑵ 在电解过程中各电极反应式是：
A极 ； B极 ；
C极 ； D极 。
⑶ 当A极析出0.20 g电解产物时，C极上析出 ，D极上析出 ，
B极上析出 。
12、工业上先行合成氨的方法是由德国科学家哈伯1905年发明的，反应的化学方程式是
，从结构上看，该反应较难发生的原因是 。最近《科学》杂志（Science,2 Oct.1998）发表文章，用含H+离子的固体物质做电解质，在常压下将H2和用He稀释的N2分别通入加热到570℃的电解池合成氨，（如右图），氢气和氮气便可在电极上合成氨，转化率竟然高达78%。
请根据以上材料回答下列问题：
（1）新法合成氨的电解池中能否用水溶液作电解质？___________；为什么？_______________________________________________。
（2）新法合成氨中所用的电解质（如图中黑细点所示）能传导H+，试写出电极反应式和总反应式。阳极：_____________________；阴极：__________________________。
总的反应是：_________________________________________________。
13、工业上处理含Cr2O72—的酸性工业废水用以下方法：①往工业废水中加入适量的NaCl，搅拌均匀；②用Fe为电极进行电解，经过一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)2沉淀产生；③过滤回收沉淀，废水达到排放标准。试回答：
⑴ 电解时的电极反应：
阳极______________，阴极______________。
⑵ Cr2O72-转变成Cr3+的离子反应方程式：______________。
⑶ 电解过程Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀是怎样产生的
⑷ 能否用Cu电极来代替Fe电极 ______________(填“能”或“不能”)，简述理由。
14、右图是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图，其中A、B是两块纯铜片，插在CuSO4稀溶液中，铜片与引出导线相连，引出端分别为x 、 y。
⑴ 当以I＝0.21A的电流电解60分钟后，测得铜片A的质量增加了0.25g ，则图中装置的x端应与直流电的 极相连，它是电解池的 极。
⑵ 电解后铜片B的质量 。（答增加、减少或不变）
⑶ 列式计算实验测得的阿伏加德罗常数NA。（已知电子电量e＝1.60×10－19C）
15、已知在PH=4～5的环境中，Cu2+几乎不水解，而Fe3+几乎完全水解。某学生欲用电解纯净CuSO4溶液的方法，并根据电极上析出铜的质量以及电极上产生气体的体积来测定铜的相对原子质量，其实验流程如下图所示：
请回答下列问题：
⑴ 步骤①中所加入的W的化学式为_____，加入W的作用是____________。
⑵ 步骤②中所用部分仪器如上右图所示，则B接直流电源的___极。
⑶ 电解开始后的一段时间内，在U形管内可观察到的现象是_________。其电解反应的离子方程式为__________________________________。
⑷ 下列实验操作属必要的是_______（填字母）。
A 称量电解前电极的质量
B 电解后的电极在烘干称重前，必须用蒸馏水冲洗
C 刮下电解后电极上的铜，并清洗、称量
D 电极在烘干称重的操作必须按烘干→称重→再烘干→再称重进行两次
E 在有空气存在的情况下，电极烘干必须采用低温烘干法
⑸ 铜的相对原子质量为 _____ ___。
e
B
c d
A
a b
K
f
C
3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH
充电
放电
充电
放电
电解
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时间
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